De schimmel Zymoseptoria tritici veroorzaakt Septoria tritici-vlek, de meest destructieve schimmelziekte van tarwe die wereldwijd in gematigde klimaten wordt gekweekt. Deze ziekte vermindert de tarweopbrengsten met 5-10% per jaar, wat leidt tot oogstverliezen ter waarde van tussen de driekwart en anderhalf miljard euro in Frankrijk, Duitsland en het VK alleen, en er wordt nog eens een miljard euro besteed aan chemische bestrijding van de schimmel. Onderzoekers van de Universiteit van Exeter bereikten een grote doorbraak in het begrijpen van moleculaire mechanismen die ten grondslag liggen aan de agressiviteit van deze ziekteverwekker.

Een team in Exeter, geleid door professor Gero Steinberg, gebruikte een multidisciplinaire benadering om de vorming van de plantinvasieve vorm van de ziekteverwekker beter te begrijpen. Dit zogenaamde hyfenstadium is wanneer de schimmel tarwebladeren binnendringt via natuurlijke openingen, huidmondjes genaamd, die openen en sluiten afhankelijk van de omgevingslichtomstandigheden. Door cel- en moleculaire biologietechnieken, bio-informatica en plantenpathologie te combineren, onthulde het team dat een combinatie van gematigde temperaturen en moleculen van het tarweblad de vorming van de plantinfecterende invasieve hyfen initiëren. Een dergelijke verandering gaat gepaard met het "herprogrammeren" van de ziekteverwekker, waardoor de schimmel wordt voorbereid op een plantaanval.

De ontwikkeling van een nieuw en geavanceerd "moleculair hulpmiddel" stelde de onderzoekers in staat een visueel genetisch scherm uit te voeren dat tot doel had de stuurprogramma's te identificeren die de schimmel herprogrammeren om invasieve hypha te vormen. Deze benadering onthulde, nogal verrassend, het bestaan ​​van een "hoofdregulator", die in andere organismen bekend is om licht waar te nemen. Uit het onderzoek bleek dat deze regulator dezelfde lichtomstandigheden waarneemt die de huidmondjes van de plant openen, waardoor de opkomst van de invasieve hypha wordt geïnitieerd en gesynchroniseerd wanneer de plant het meest kwetsbaar is.

De ontdekking van één "hoofdregulator" voor pathogeniteit in de tarwepathogeen Zymoseptoria tritici is van groot belang; het vormt een cruciaal doelwit voor de ontwikkeling van nieuwe bestrijdingsstrategieën tegen Septoria tritici-vlekken in tarwe.

"Onze multidisciplinaire aanpak was gericht op de kern van pathogeniteit van de septoria tritici-blotch-schimmel. Het identificeren van de factor die de vorming van de invasieve vorm van de ziekteverwekker regelt, biedt hoop voor het ontwikkelen van manieren om onze tarwegewassen te beschermen tegen deze economisch belangrijke ziekte," zei Professor Gero Steinberg.

Professor Sarah J. Gurr, die deel uitmaakte van het Exeter-team achter deze ontdekking en een leerstoel voedselzekerheid bekleedt aan de Universiteit van Exeter, zegt dat "tarwe wordt verbouwd op meer landoppervlak dan enig ander wereldwijd gewas. Deze ziekte veroorzaakt enorme verliezen van dit kostbare caloriegewas in gematigde teeltgebieden. Dit onderzoek beschrijft de identificatie van een zeer belangrijk doelwit in onze zoektocht naar wereldwijde voedselzekerheid."

Het artikel is gepubliceerd in Nature Communications . + Verder verkennen

Uniek resistentiegen tegen bladvlekkenziekte succesvol geïntroduceerd in tarwe