Вчені збирають патоген «дерево життя»

Розроблено революційний онлайн-ресурс для патогенів рослин, спрямований на допомогу дослідникам у всьому світі в ідентифікації, виявленні та моніторингу видів Phytophthora  . Ці збудники спричинили різні хвороби рослин, від катастрофічного картопляного голоду в Ірландії в 1840-х роках до триваючої раптової загибелі дубів, що вражає дуби Західного узбережжя.

Це інноваційне «дерево життя» для патогенів пропонує обширну інформацію про понад 192 офіційно визнані види, наприклад про їх еволюційну історію та взаємозв’язки в групах. Крім того, він охоплює понад 30 неофіційно ідентифікованих таксонів. Інструмент містить дані про генетичну послідовність із кількох ділянок у геномі кожного виду, а також такі важливі деталі, як глобальне розташування кожного виду, їхні рослини-господарі та місця, де патогени мешкають у рослинах-господарях або на них.

«Ми беремо всі відомі  види Phytophthora  і поміщаємо їх у живе «дерево життя» за допомогою набору інструментів Tree-Based Alignment Selector (T-BAS), розробленого моїм колегою Ігнаціо Карбоне», — кажуть Жан Рістайно, Вільям Ніл Рейнольдс. Почесний професор патології рослин Університету штату Північна Кароліна та відповідний автор статті в  PLOS ONE, яка описує інструмент. «Дослідники можуть помістити нові загрозливі види в дерево відкритого доступу та подивитися, які групи розширюються та розвиваються».

Чилійська картопля демонструє наслідки фітофторозу, спричиненого фітофторозом. Авторство: Жан Рістайно, Університет штату Північна Кароліна

Новий інструмент дозволить дослідникам оновлювати інформацію про хвороби рослин у режимі реального часу.

«Справжнім ключем до запобігання спалахів захворювань є вловлення сигналів до спалаху», — сказав Рістайно, який керує кластером нових хвороб рослин і глобальної продовольчої безпеки штату Північна Кароліна. «T-BAS може бути корисним як інструмент для спостереження за захворюваннями та для визначення наступної нової лінії, яка може з’явитися. Дослідники можуть запитати цю базу даних, і дерево включатиме нові види».

Перший вид із роду  Phytophthora , або «руйнівник рослин», був описаний і названий у 1876 році.  Phytophthora  присутні в повітрі, ґрунті та воді та можуть спричинити захворювання продовольчих культур, декоративних рослин і дерев.

 «Починаючи з 2000 року було виявлено близько 150 нових  видів фітофтори », — каже доктор філософії штату Північна Кароліна. студентка Еллісон Кумбер, яка разом із командою розробила інструмент. «Це надзвичайно велика кількість видів патогенів рослин», — сказав Рістайно. «Багато  видів Phytophthora  мають широкий діапазон господарів, тому вони можуть «пересуватися» на більш широких територіях».

Ristaino, який опублікував статтю в Nature у 2001 році, в якій ідентифікував штам  Phytophthora infestans, який спричинив картопляний голод в Ірландії, сподівається зрештою об’єднати фізичні карти з даними T-BAS, щоб допомогти забезпечити кращий моніторинг патогенів між штатами чи країнами.

«Ми зібрали всі опубліковані дані про  фітофтору », — сказав Рістайно. «Співпраця та обмін даними мають набагато більше сенсу, ніж бути секретними».

Рістаіно додав, що  інструмент Phytophthora  T-BAS розміщено на веб-порталі DeCIFR, доступному через Центр комплексних досліджень грибів штату Північна Кароліна, який досліджує гриби та роль, яку вони відіграють у системах сільського господарства, тварин, навколишнього середовища та охорони здоров’я людини. Додаткову інформацію про доступ до інструменту можна знайти на веб-сайті Ristaino Lab.