Sekvensering och analys av genom från svampar som är ansvariga för gråmögelröta på vinrankor och vitröta på raps har just slutförts av ett konsortium av internationella forskare under ledning av INRA i samarbete med CEA-Genoscope, CNRS, CIRAD och universiteten av Marseille-Aix-en-Provence och Lyon. Denna forskning ökar förståelsen för dessa svampars förmåga att infektera många växter. Studier av genomen kommer så småningom att leda till nya metoder i en integrerad kamp mot de två stora patogenerna.
Alla resultat har publicerats i onlineupplagan av PloS Genetics.
Vit- och gråmögelröta är två sjukdomar som drabbar jordbruksväxter (solros, lök, vinranka, tomat, raps, etc.) både under odling och efter skörd. De orsakas av mikroskopiska svampar, respektive Sclerotinia sclerotiorum och Botrytis cinerea. De två mycket närbesläktade arterna dödar snabbt växtceller under infektion, vilket underlättar kolonisering av döda vävnader; de är kända som nekrotrofa patogener.
Både i Frankrike och runt om i världen har vit och grå mögelröta resulterat i avsevärda ekonomiska förluster och betydande produktionskostnader relaterade till användningen av svampdödande behandlingar. Nya regler kräver också att man hittar alternativ till användningen av kemikalier. I detta sammanhang är förbättrad förståelse för de strategier som dessa svampar använder för att infektera växter väsentligt.
För att jämföra S. sclerotiorum och B. cinerea och bättre förstå de strategier som används vid patogenes, slutfördes sekvensering av deras genom, som är mycket lika, av Genoscope (CEA, Frankrike) och Broad Institute (USA) med hjälp av ett konsortium av internationella laboratorier som leds av INRA. Analyser av deras gener visar att de har en imponerande arsenal av enzymer med vilka de lätt kan bryta ner pektinet som de lever på. Denna egenskap är relaterad till det faktum att de utvecklas huvudsakligen på luftpartierna och frukten av växter som är rika på pektin (raps, vinrankor, jordgubbar). De flesta gener förknippade med infektionen är likartade i de två arterna, inklusive de som är involverade i växtcellväggsnedbrytning.
Det finns också betydande skillnader. Det finns dubbelt så många sekundära metabolismgener, det vill säga de som är involverade i produktionen av bioaktiva molekyler (gifter, signalkomponenter och antibiotika), i B. cinerea som det finns i S. sclerotiorum. Denna mångfald kan leda till olika infektiösa mekanismer (nekrosinducerande toxiner i Botrytis). De två arterna skiljer sig också åt i sitt sexuella reproduktionssätt, S. sclerotiorum är självfertil (homothallism) medan B. cinerea kräver en sexuell partner av motsatt typ (heterotallism). Detta förklaras av några stora skillnader som observerats i sekvensen och organisationen av gener som är involverade i denna process. I praktiken har dessa skillnader i reproduktion en viktig inverkan på epidemiologin och de metoder som kan utvecklas för att kontrollera dessa två svampar.
Analys av genomen ger värdefull information om hur S. sclerotiorum och B. cinerea utvecklades. De lägger också grunden för funktionella analyser som kan förklara svamparnas nekrotrofiska karaktär och deras särpräglade reproduktionsegenskaper, som båda bidrar till deras förmåga att infektera växter. I framtiden bör ytterligare studier av de molekylära mekanismer som är involverade i svamparnas nekrotrofiska natur leda till utvecklingen av nya, integrerade metoder för hållbar hantering av sjukdomarna.
