12 декабря 2025
Учёные из Кембриджского университета выяснили, как симбиотические грибы, живущие в корнях растений, усиливают их устойчивость к болезням. Оказалось, что предварительная колонизация корней полезными грибами заставляет растение изменять состав клеточной мембраны вокруг вторгающихся патогенов, что снижает их активность.
Исследование, опубликованное в журнале Cell Reports, показало, что более 80% наземных растений, включая сельскохозяйственные культуры, образуют симбиоз с арбускулярными микоризными (АМ) грибами. Известно, что эти грибы не только помогают в усвоении питательных веществ, но и повышают устойчивость к заболеваниям, однако механизм этой защиты оставался неясным.

Взаимодействие патогена и симбионта изменяет фосфоинозитидные сигнатуры на внутриклеточных интерфейсах растения-хозяина. Автор: Алекс Гийон
Когда патогенные микроорганизмы, такие как оомицет Phytophthora palmivora, проникают в клетку растения, они окружаются специальной мембраной хозяина — экстрагаусториальной мембраной (ЭГМ). В случае же симбиоза с полезными грибами формируется другая мембрана — периарбускулярная (ПАМ).
Учёные использовали модельное растение Nicotiana benthamiana (вид табака) и обнаружили, что в корнях, предварительно заселённых АМ-грибом Funneliformis mosseae, состав ЭГМ вокруг патогена кардинально меняется. В неё начинают встраиваться сигнальные липиды (PI4P) и мембранные белки, характерные для мембраны вокруг полезного гриба. Это делает среду для патогена менее благоприятной и снижает степень его колонизации.

Изменение состава экстрагаусториальной мембраны в корнях, колонизированных АМ-грибами. Автор: Алекс Гийон
«Мы обнаружили, что стратегия патогена полностью проваливается в присутствии симбионта, — сказал ведущий автор исследования доктор Алекс Гийон. — В этих корнях идентичность мембраны патогена была перепрограммирована».
Это первая демонстрация того, что полезные грибы могут динамически изменять клеточный интерфейс растения, «переписывая» правила взаимодействия с патогенами. Открытие предлагает новые возможности для использования полезных микроорганизмов в качестве естественных агентов биоконтроля для повышения устойчивости сельскохозяйственных культур.
Больше информации: Alex Guyon et al, Mutualist-pathogen co-colonization modulates phosphoinositide signatures at host intracellular interfaces, Cell Reports (2025). DOI: 10.1016/j.celrep.2025.116702
Алиса Минь
Источник: University of Cambridge Rutab.net














