Các nhà khoa học của Đại học Osaka Metropolitan đã phát hiện ra rằng một loại virus kí sinh ở nấm làm lây nhiễm loài oomycete gây bệnh thực vật Globisporangium ultimum có thể làm tăng độ nhạy cảm của loài này với các loại thuốc diệt nấm cụ thể. Phát hiện của họ có thể đưa đến những phương pháp tiếp cận sáng tạo để kiểm soát bệnh thực vật, giảm sự phụ thuộc vào phương pháp xử lý bằng hóa chất và giảm thiểu tổn thất nông nghiệp.

Thường được gọi là nấm mốc nước, oomycetes bao gồm một số mầm bệnh thực vật nghiêm trọng nhất và gây ra mối đe dọa nghiêm trọng đối với an ninh lương thực toàn cầu. Tuy nhiên, khi những oomycetes này bị nhiễm một số loại virus kí sinh ở nấm nhất định, khả năng gây bệnh của chúng có thể bị suy yếu - một hiện tượng được gọi là giảm độc lực - khiến virus kí sinh ở nấm (mycovirus) trở thành tác nhân kiểm soát sinh học tiềm năng.

Virus kí sinh ở nấm có nhiều mặt, chúng có thể làm giảm hoặc tăng độc lực hoặc ẩn giấu mà không có triệu chứng rõ ràng. Mặc dù số lượng mycovirus được xác định gần đây ngày càng tăng, nhưng tác dụng của chúng đối với oomycetes vẫn chưa được khám phá.

Tomofumi Mochizuki, Phó Giáo sư tại Trường Cao học Nông nghiệp thuộc Đại học Osaka Metropolitan và là tác giả của nghiên cứu cho biết: “Vì mycovirus có thể tác động đáng kể đến hệ sinh thái của oomycetes, nên chúng tôi thấy điều quan trọng là phải nghiên cứu tác động của chúng ở cả cấp độ kiểu hình và biểu hiện gien”.

Nhóm nghiên cứu tập trung vào Globisporangium ultimum, một loại nấm oomycete chủ yếu có trong đất gây ra hiện tượng thối rễ và chết rễ ở nhiều loài thực vật. Đầu tiên, họ tạo ra một chủng G. ultimum không chứa virus thông qua canh tác ở nhiệt độ cao, sau đó so sánh các đặc điểm và biểu hiện gen của nó với chủng đồng phân bị nhiễm virus.

Kết quả cho thấy so với chủng đồng phân không có virus, chủng đồng phân bị nhiễm virus nhạy cảm hơn với metallicaxyl, một trong bốn loại thuốc diệt nấm được thử nghiệm. Không có sự khác biệt đáng kể về tốc độ tăng trưởng và cấu trúc được quan sát thấy giữa các chủng đồng phân này khi không có metalaxyl. Sử dụng kỹ thuật sàng lọc thông lượng cao có tên RNA-seq để phân tích hồ sơ biểu hiện gen, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng chủng đồng phân bị nhiễm virus có biểu hiện thấp hơn ở một số gen được gọi là gen vận chuyển loại ABC, được biết là góp phần vào khả năng kháng thuốc diệt nấm.

Aika Higuchi, tác giả đầu tiên của nghiên cứu này cho biết: “Kết quả của chúng tôi chỉ ra rằng nhiễm mycovirus làm thay đổi độ nhạy cảm của vật chủ với thuốc diệt nấm”.

Những phát hiện này nâng cao sự hiểu biết hiện tại về vai trò của mycovirus và tiềm năng của chúng đối với nền nông nghiệp bền vững. Nhóm nghiên cứu có kế hoạch khám phá thêm triển vọng của mycovirus như một công cụ kiểm soát sinh học ở các loài và điều kiện môi trường khác nhau.