How fungi recognize (and infect) plants | Mennat El Ghalid

Translator: Lilia Mladenova Reviewer: Anton Hikov

"Will the blight end the chestnut?

"Болестта ще убие ли кестена?

The farmers rather guess not.

Селяните се надяват не.

It keeps smouldering at the roots

Тя тлее корените

And sending up new shoots

и израства нови стръкове,

Till another parasite

докато друг вредител

Shall come to end the blight."

дойде да я спре."

At the beginning of the 20th century,

В началото на 20-ти век

the eastern American chestnut population, counting nearly four billion trees,

популацията на източно американския кестен, наброяваща почти 4 млд. дървета,

was completely decimated by a fungal infection.

е напълно опустошена от гъбична инфекция.

Fungi are the most destructive pathogens of plants,

Гъбите са най-унищожителните патогени на растения,

including crops of major economic importance.

включително посеви от значителна икономическа важност.

Can you imagine that today,

Можете ли да си представите,

crop losses associated with fungal infection

днес загубите на посеви, свързани с гъбични инфекции,

are estimated at billions of dollars per year, worldwide?

са оценени на милиарди долари годишно на световно ниво?

That represents enough food calories to feed half a billion people.

Това представлява достатъчно хранителни калории да засити 1/2 милиард хора.

And this leads to severe repercussions,

И това води до тежки последици,

including episodes of famine in developing countries,

в това число периоди на глад в развиващи се страни,

large reduction of income for farmers and distributors,

голям спад в приходите на фермери и дистрибутори,

high prices for consumers

високи цени за потребителите

and risk of exposure to mycotoxin, poison produced by fungi.

и опасност от излагане на микотоксин, отрова, произвеждана от гъбите.

The problems that we face

Проблемът, пред който се

is that the current method used to prevent and treat

изправяме, е, че текущият способ за превенция и лечение

those dreadful diseases,

на тези ужасни болести,

such as genetic control, exploiting natural sources of resistance,

като генетичен контрол, експлоатация на природни източници на устойчивост,

crop rotation or seed treatment, among others,

подмяна на културите или третиране на семената, сред други,

are still limited or ephemeral.

също са ограничени или краткотрайни.

They have to be constantly renewed.

Нужно е постоянно да се обновяват.

Therefore, we urgently need to develop more efficient strategies

Следователно, спешно се нуждаем да развием по-ефективни стратегии

and for this, research is required to identify biological mechanisms

и за тази цел, са необходими проучвания, които да посочат биологичните механизми,

that can be targeted by novel antifungal treatments.

които могат да са цел на нови противогъбични лечения.

One feature of fungi is that they cannot move

Една характеристика на гъбите е, че не могат да се движат

and only grow by extension to form a sophisticated network,

и само растат като удължение, за да образуват сложна мрежа,

the mycelium.

мицелът.

In 1884, Anton de Bary, the father of plant pathology,

През 1884, Антон де Бари, бащата на растителната патология,

was the first to presume that fungi are guided by signals

пръв предполага, че гъбите се ориентират по сигнали,

sent out from the host plant,

изпращани от растението приемник,

meaning a plant upon which it can lodge and subsist,

тоест растение, на което може да живее и се храни,

so signals act as a lighthouse

така че сигналите са като фар

for fungi to locate, grow toward, reach

за гъбите да открият, растат към, достигнат

and finally invade and colonize a plant.

и накрая окупират и колонизират растение.

He knew that the identification of such signals

Той знаел, че разпознаването на такива сигнали

would unlock a great knowledge that then serves to elaborate strategy

ще отключи огромно знание, което ще послужи за изготвяне на стратегия

to block the interaction between the fungus and the plant.

за блокиране на общуването между гъбите и растението.

However, the lack of an appropriate method at that moment

Липсата на подходящ метод, обаче, тогава

prevented him from identifying this mechanism at the molecular level.

го спирала да идентифицира този механизъм на молекулно ниво.

Using purification and mutational genomic approaches,

Използвайки пречистване и мутационни геномни подходи,

as well as a technique

както и техника,

allowing the measurement of directed hyphal growth,

позволяваща измерване на прекия хифален растеж,

today I'm glad to tell you that after 130 years,

днес имам удоволствието да ви съобщя, че след 130 години,

my former team and I could finally identify such plant signals

моят бивш екип и аз най-после успяхме да идентифицираме такива растителни сигнали,

by studying the interaction between a pathogenic fungus

изследвайки взаимоотношенията между патогенна гъба,

called Fusarium oxysporum

наречена Fusarium oxysporum

and one of its host plants, the tomato plant.

и едно от растенията му приемници, доматеното растение.

As well, we could characterize

Освен това, успяхме да определим

the fungal receptor receiving those signals

гъбния рецептор, получаващ тези сигнали

and part of the underlying reaction occurring within the fungus

и част от базовата реакция, случваща се в гъбата

and leading to its direct growth toward the plant.

и водеща до прекия растеж към растението.

(Applause)

(Аплодисменти)

Thank you.

Благодаря ви.

(Applause)

(Аплодисменти)

The understanding of such molecular processes

Разбирането на такъв молекулярен процес

offers a panel of potential molecules

предлага набор от потенциални молекули,

that can be used to create novel antifungal treatments.

които могат да се използват за създаване на нови антигъбични лечения.

And those treatments would disrupt

И тези лечения ще нарушат

the interaction between the fungus and the plant

общуването между гъбите и растението,

either by blocking the plant signal

чрез блокиране на сигналите от растението

or the fungal reception system which receives those signals.

или на гъбичната приемна система, която получава тези сигнали.

Fungal infections have devastated agriculture crops.

Гъбичните инфекции са опустошавали агрикултурни посеви.

Moreover, we are now in an era

Още повече, че сега сме в ера,

where the demand of crop production is increasing significantly.

в която търсенето на производство на култури се увеличава значително.

And this is due to population growth, economic development,

Причината е прираст на населението, икономическо развитие,

climate change and demand for bio fuels.

климатични промени и търсене на био горива.

Our understanding of the molecular mechanism

Нашето разбиране на молекулярните механизми

of interaction between a fungus and its host plant,

на общуване между гъба и нейното растение приемник -

such as the tomato plant,

като доматеното растение,

potentially represents a major step towards developing more efficient strategy

потенциално предоставя голяма стъпка към развитие на по-ефективна стратегия

to combat plant fungal diseases

за борба с гъбичните зарази по растенията

and therefore solving of problems that affect people's lives,

и следователно решаване на проблемите, които влияят на живота на хората,

food security and economic growth.

осигуряване на храна и икономическо развитие.

Thank you.

Благодаря ви.

(Applause)

(Аплодисменти)