В сложном мире ризосферы — почвы, окружающей корни растений — тысячи видов бактерий и грибов конкурируют за ресурсы, выделяемые растениями. Некоторые грибы, такие как трюфели и подберезовики, способны жить в симбиозе с растениями через свои корни, минуя своих конкурентов, чтобы получать сахар непосредственно от хозяина. В свою очередь, симбиотические грибы позволяют корням растений поглощать минеральные питательные вещества; это улучшает здоровье, жизнеспособность и продуктивность растений. Микоризные грибы — это один класс симбиотических грибов, которые пробираются к корням растений, где они договариваются о жилье и сахарных услугах «все, что вы можете съесть».
Но как разворачиваются эти переговоры? Способно ли растение-хозяин различать полезные и паразитические грибы? Как гриб избегает иммунной защиты растений во время взаимодействия?Все дело в биохимическом диалоге
Благодаря глобальному сотрудничеству между INRA, Университетом Лотарингии, Национальной лабораторией Ок-Ридж и Университетом Западного Сиднея, часть молекулярного языка, используемого микоризными грибами, была частично расшифрована.Корни растений постоянно выпускают разнообразные «сигнальные» молекулы в окружающую почвенную среду. Ученые изучили особый гриб Laccaria bicolor, который воспринимает эти молекулы в почве и способствует росту грибов к корням растения. Наличие корня растения также вызывает высвобождение мелких белков грибком.
Эти небольшие белки грибов, обычно называемые «эффекторами», представляют собой биоактивные молекулярные сигналы, которые подготавливают ткани растений к симбиотическим отношениям. Как эти молекулярные сигналы подготавливают растение-хозяин к симбиозу с микоризным грибком, оставалось загадкой до сих пор.Эффекторы блокируют иммунную защиту растений.
Консорциум исследователей идентифицировал один из этих эффекторов, MiSSP7, который связывает молекулярный переключатель, контролирующий иммунитет растений. Обычно, когда растение подвергается нападению болезнетворного микроба, жасмоновая кислота является одним из основных гормонов, который немедленно запускает ряд защитных реакций, чтобы убить вторгшийся организм.
MiSSP7 нейтрализует этот защитный ответ, напрямую воздействуя на связанный с жасмоновой кислотой переключатель контроля иммунитета растений. Препятствуя способности растений генерировать иммунный ответ, MiSSP7 позволяет грибку развиваться в тканях растений, где он может наладить справедливую торговлю питательными веществами.Эти данные показывают, что полезные микробы вместо того, чтобы вести себя хорошо, заставляют себя проникать в растение, устанавливая с ним симбиотические отношения.
В настоящее время проводятся исследования, чтобы определить, действуют ли другие эффекторы микоризных грибов аналогичным образом, контролируя растение-хозяин и вызывая симбиоз.