Ученые Сибирского федерального университета первыми в мире прочли и изучили митохондриальные геномы четырех видов опят, распространенных в сибирских бореальных лесах, и ядерный геном одного из них. Сравнительный анализ геномов поможет понять их эволюцию и функционирование, а в перспективе с помощью генной инженерии и геномного редактирования снизить "вредность" грибов.

Первые результаты исследования опубликованы в журнале BMC Genomics, несколько статей находятся на рецензировании и готовятся к печати. Многие виды опят провоцируют гибель древесных растений и разрастаются до гигантских размеров. Например, грибница опенка темного, обнаруженная в заповеднике Малур в штате Орегон, занимает площадь более 880 гектаров. “Безобидный” и маленький на первый взгляд гриб может стать патогеном и поражать деревья по всему миру. Несмотря на широкую распространенность опят, их митохондриальные геномы (митогеномы) не были прочитаны до настоящего времени.

"Мы полностью просеквенировали, собрали и аннотировали кольцевые митогеномы четырех видов опенка: A. borealis, A. gallica, A. sinapina и A. solidipes, а также ядерный геном A. borealis", — сообщил руководитель исследования, профессор Геттингенского университета и Техасского университета А&М, ведущий научный сотрудник Института общей генетики имени Н. И. Вавилова РАН, профессор базовой кафедры защиты и современных технологий мониторинга лесов СФУ, заведующий лабораторией лесной геномики СФУ Константин Крутовский.

Благодаря исследованию биологи и генетики смогут лучше понять взаимодействие митохондрий (митохондрия — это внутриклеточная энергетическая фабрика всех высших организмов от грибов до человека) с ядерным геномом, а также изучить их функционирование и эволюцию. Это поможет провести сравнительный анализ разных видов грибов и защитить леса.

"Сравнивая геномы опят, различающихся по патогенности, мы надеемся лучше понять механизмы их вредоносного воздействия на деревья и разработать более эффективные методы защиты лесов. Практически можно "перепрограммировать" митогеномы и геномы грибов, изменив патогенность, но для этого нам нужно лучше знать их функционирование, экспрессию генов, механизмы патогенности и взаимодействия с растением в системе "паразит — хозяин", особенно в контексте средовых стрессов, таких как засухи и эпизотии (повальные заболевания), и глобального изменения климата", — рассказал Крутовский.

Один из авторов исследования, заведующий лабораторией лесных культур, микологии и фитопатологии и заместитель директора Института леса имени В. Н. Сукачева СО РАН Игорь Павлов, отметил, что лесопатологическое обследование лесов Красноярского края показало наличие корневых гнилей даже у внешне здоровых хвойных и лиственных деревьев.

"В настоящее время именно опенок северный вызывает массовые очаги усыхания хвойных пород. Что его подталкивает к такому поведению, кроме глобального изменения климата, наиболее значимого именно для северных лесов, нам еще предстоит выяснить", — резюмировал Павлов.

https://ria.ru/20190916/1558659644.html