У Кентуккі виявили грибок, що виробляє рідкісні захисні для трави алкалоїди
У Кентуккі виявили грибок-ендофіт, що виробляє рідкісне поєднання алкалоїдів і може захищати лісову траву від комах.
Науковці Університету Кентуккі виявили, що грибок Epichloë brachyelytri, який живе всередині поширеної лісової трави, виробляє рідкісне поєднання хімічних речовин. Дослідники припускають, що ці сполуки допомагають рослині захищатися від комах, які нею живляться, повідомляє Phys.org.
Симбіоз трави і грибка
Об’єктом дослідження стала дика трава Brachyelytrum erectum, що росте в лісах Кентуккі. Грибок-ендофіт живе всередині рослини, не завдаючи їй шкоди. Такий зв’язок є симбіотичним: трава надає грибку середовище для існування, а той синтезує речовини, які можуть відлякувати комах.
Дослідження, опубліковане в журналі Applied and Environmental Microbiology, провела група під керівництвом Крістофера Шардла та Падмаджі Нагабхіру з кафедри патології рослин. Вчені встановили, що грибок утворює три різні алкалоїди. Два з них — екзо-1-ацетамідопіролізидин і чаноклавін — в інших грибів зазвичай є проміжними сполуками для синтезу складніших речовин. У Epichloë brachyelytri вони накопичуються як кінцеві продукти.
Зразки з шести локацій
Науковці зібрали зразки трави у шести місцях штату вздовж маршруту завдовжки 171 кілометр. Серед них — район Кентуккських річкових палісадів, Національний парк «Мамонтова печера», ущелина Ред-Рівер і державний курортний парк Картер-Кейвс. Також аналізували рослини, вирощені в Арборетумі — ботанічному саду штату Кентуккі.
За допомогою високоефективної рідинної хроматографії у поєднанні з тандемною мас-спектрометрією команда вимірювала вміст алкалоїдів у листі, насінні та молодих пагонах. Дослідники зафіксували відмінності у виробництві цих речовин залежно від місця зростання трави.
За словами Шардла, у молодих пагонах грибок може спрямовувати однакові вихідні речовини до різних хімічних шляхів. Автори також припускають, що в окремих місцях грибок утратив здатність виробляти один або інший алкалоїд, оскільки за меншого тиску комах це дає змогу заощаджувати енергію.
Потенціал для пасовищних трав
Команда з’ясувала, що таке рідкісне поєднання сполук виникало в інших видів грибів різними еволюційними шляхами, зокрема через обмін генами між видами та гібридизацію. Дослідники зазначили, що вивчення подібних симбіозів важливе і для пасовищних трав: деякі споріднені грибки можуть виробляти речовини, токсичні для великої рогатої худоби та коней. Вивчення диких зразків може допомогти виводити продуктивніші й безпечніші пасовищні трави.
