Ruští biologové sekvenovali genom fuzária

15.10.2020 |

Vědci z oboru molekulární a počítačové biologie z Petrohradské polytechnické univerzity (SPbPU), Státní univerzity v Petrohradě a Federálního centra pro přadné plodiny v Thorzoku se spojili, aby sekvenovali a objasnili genom Fusarium oxysporum f.sp. lini, vysoce ničivého houbového parazita způsobujícího vadnutí lnu.

Botanici vědí nejméně o 120 druzích fuzáriových patogenů rostlin. Z nich patří k nejdůležitějším fuzáriové vadnutí. Je onemocněním postihujícím ekonomicky důležité plodiny, jako pšenice, kukuřice, ječmen, řepka, banány, bavlna, len, melouny, cibule, brambory, rajčata, zelí, hrách a mnoho dalších rostlin. U fuzáriového vadnutí je typické, že se často vyskytuje určitá forma tohoto patogenu, které „chutná“ nejvíce (nebo i výhradně) jen jeden rostlinný druh/plodina.

Pro doplnění je ale nutné si uvědomit, že naprostá většina forem i patogenních hub je v půdě nezastupitelná svou součinností s rhizosférou (kořeny) rostlin a následností dějů v degradaci a přeměnách uhlíku a všech dalších organických částic v půdě.

Studie ruských vědců se zaměřuje na podrobnou charakterizaci Fusarium oxysporum f.sp. lini, která infikuje len, hlavní zdroj textilních vláken, semen a lněného oleje v Rusku. Dříve býval len přadný významnou komoditou i v ČR (viz dovětek níže).

Výzkumný tým zjistil, že genom parazita se skládá ze dvou složek: stabilní, která je téměř identická v různých fuzáriích, a variabilní, která je hlavně zodpovědná za přizpůsobení houby různým rostlinným druhům. „Objasnění genomu na úrovni chromozomů je významným krokem k pochopení vývoje parazitů a adaptace na konkrétního hostitele,“ říká Alexandr Kanapin, profesor Centra pro genomovou bioinformatiku na Petrohradské univerzitě.

„Patogen má pozoruhodnou odolnost vůči chemickým látkám a jeho spóry mohou v půdě přetrvávat docela pohodlně po celá léta. V moderní vědě o plodinách je široce přijímaný názor, že nejslibnějším přístupem v boji proti infekci je tvorba nových rezistentních odrůd,“ říká Anastasia Samsonova, profesorka Centra pro genomovou bioinformatiku na Petrohradské univerzitě.

„Hostitel a parazit se účastní nekonečných mezidruhových závodů ve zbrojení, aby přežili. Dříve nebo později nyní komerčně pěstované odrůdy lnu ztratí svou odolnost a mohou úplně podlehnout této nemoci, a tak se stát nerentabilní pro pěstitele. To přirozeně vytváří poptávku po šlechtění nových odolných plodin,“ dodává profesorka Samsonova.

Poznání úplné sekvence genomu je přelomem ve srovnávacích studiích genomiky houbových parazitů. Přispívá k celosvětovému úsilí zaměřenému na eliminaci ohnisek chorob rostlin tím, že pomáhá při cíleném šlechtění nových, rezistentních odrůd plodin.

Další výzkum se bude zabývat mnoha důležitými otázkami, které zůstávají zatím nezodpovězeny – vědecký tým se např. pokusí najít genetické „předurčovače chuti“ houby. Jinými slovy, proč si určitý druh „užívá“ melouny, zatímco ten druhý „má rád“ rajčata. Právě znalost genetického založení preferencí patogenní formy parazita pomůže objasnit specifické mechanismy adaptace fuzárií na různé hostitele a najít odpovědné geny, tj. pro praxi způsoby řešení napadení patogenem.

Tento výzkum byl podpořen grantem Ruské vědecké nadace (projekt č. 19-16-00030).

Zdroj:

https://english.spbstu.ru/media/news/nauka_i_innovatsii/flax-wilt-agent-has-been-sequenced/

Dovětek: LEN PŘADNÝ v ČR

Na území ČR se len přadný po staletí tradičně pěstoval a zpracovával, především v podhorských oblastech. V průběhu dvacátého století se domácký způsob zpracování lnu dokonce přeměnil na průmyslové textilní odvětví.

Ekonomické ani politické podmínky po roce 1990 českému textilnímu průmyslu a zejména lnářství nepřály. Od roku 1992, kdy byly v ČR zrušeny přímé podpory, a pěstování se stalo ztrátové, plochy lnu přadného postupně klesaly až na necelých 2.200 ha v roce 1997.

Po zavedení dotačního titulu na podporu pěstování lnu přadného došlo k dočasnému oživení zájmu pěstitelů a od roku 1998 pěstební plocha opět narůstala; v letech 2002 – 2004 se pohybovala na úrovni cca 5 – 6 tis. ha.

Po přistoupení ČR k EU a jako důsledek deformovaného světového trhu byl však od roku 2005 zaznamenáván kontinuální pokles ploch. Dříve prosperující odvětví průmyslu s pozitivní bilancí zahraničního obchodu své pozice rychle ztrácelo. Odbyt lněného vlákna a tím i lněného stonku, produkovaného v zemědělském sektoru postupně klesal.

Osevní plocha přadného lnu v ČR se snižovala a v posledních letech přadný len z našich polí víceméně vymizel; v současné době se pěstuje pouze na ploše do tří hektarů, a to za účelem udržování tuzemských odrůd, nikoliv tedy primárně pro textilní zpracování.

Tírenské provozy prvotního zpracování lnu i lnářské přádelny zanikly. Český lnářský průmysl, který v dobách svého největšího rozkvětu zaměstnával desítky tisíc lidí, dnes reprezentuje jen několik málo desítek pracovníků rozptýlených v malých firmách.

Alternativou by dnes v ČR mohlo být vlákno obsažené ve stonku lnu olejného (technologie na jeho získání jsou již známy), ale zatím se u nás v širším měřítku nevyužívá. V roce 2019 bylo oseto olejným lnem 1.080 ha.

Zdroje:

http://eagri.cz/public/web/file/654505/Zemedelstvi_2019_web.pdf

http://eagri.cz/public/web/file/56759/LEN_a_KONOPI_2010.pdf