Fusarium poae

Колонии на картофельно-декстрозном агаре (PDA) с обильным пушистым воздушным мицелием в беловатых тонах, с возрастом приобретают красно-коричневую окраску. Реверс колоний и выделяемый в агар пигмент часто красных тонов, реже жёлтые, розовые, иногда отсутствуют. Иногда образуются спородохии. Часто культура обладают сладковатым запахом.

Макроконидии образуются редко, преимущественно из моноспоровых культур. При культивировании на агаре с гвоздичными листьями (CLA) веретеновидно-серповидные, с 3—5 септами (преимущественно с 3 септами). Верхняя клетка изогнутая, постепенно суженная, нижняя клетка с ножкой в основании. Макроконидии с 3 септами 17—40 × 3—5 мкм. Микроконидии образуются из вздутых бочонковидных монофиалид, шаровидные до булавовидных, обильные в воздушном мицелии, одноклеточные до двуклеточных, 3,8—9,5 × 3,8—6,1 мкм. Хламидоспоры иногда образуются в старых культурах.

Fusarium sporotrichioides и Fusarium chlamydosporum образуют полифиалиды. Fusarium tricinctum отличается узкими цилиндрическими фиалидами.

Вид был впервые описан американским микологом Чарльзом Хортоном Пеком в 1904 году как Sporotrichum poae. В 1913 году немецкий фитопатолог Хуго Вильгельм Волленвебер перенёс вид в род Fusarium^[5].

Fusarium poae (Peck) Wollenw., Bull. Maine Agric. Exp. Sta. 219: 256 (1913).

• Базионим: Sporotrichum poae Peck, Bull. N. Y. State Mus. 67: 29 (1904 [1903])^[5].

Согласно современным таксономическим представлениям, вид относится к следующим таксонам^[5]:

• Домен: Эукариоты (Eukaryota)
• Царство: Грибы (Fungi)^[6]
• Подцарство: Высшие грибы (Dikarya)
• Отдел: Аскомицеты (Ascomycota)
• Подотдел: Pezizomycotina
• Класс: Сордариомицеты (Sordariomycetes)
• Подкласс: Hypocreomycetidae
• Порядок: Гипокрейные (Hypocreales)
• Семейство: Нектриевые (Nectriaceae)
• Род: Фузариум (Fusarium)

• Fusarium maydiperdum Bubák, 1911
• Fusarium poae f. pallens Wollenw., 1930
• Fusarium sporotrichiella var. poae (Peck) Bilaĭ, 1953
• Fusarium tricinctum f. poae (Peck) W.C.Snyder & H.N.Hansen, 1945
• Sporotrichum anthophilum Peck, 1906
• Sporotrichum poae Peck, 1904 — базионим

После 2006 года научный интерес к Fusarium poae значительно возрос. Ранее считавшийся второстепенным патогеном, вид стал объектом пристального изучения из-за его растущей распространённости и способности производить широкий спектр микотоксинов^[7].

Ключевую роль в переоценке значения гриба сыграл обзор С. А. Штенгляйн (S. A. Stenglein), опубликованный в 2009 году, где было подчёркнуто, что F. poae требует большего внимания. В работе были обобщены данные о его способности производить трихотецены типа А и B (например, ниваленол), энниатины, боверицин и монилиформин^[7]. В 2014 году та же группа авторов опубликовала работу, детально рассматривающую токсикологические риски, связанные с этим видом^[8].

Эпидемиология и изменение климата. Исследования показали, что в некоторых регионах Европы F. poae становится доминирующим возбудителем фузариоза колоса, вытесняя более известный Fusarium graminearum. Например, в Чехии такая тенденция наблюдается с 2012 года. Это явление связывают с изменениями климата, в частности с более засушливыми условиями во время цветения злаков, к которым F. poae лучше приспособлен^[9].

Генетика и геномика. Значительный прогресс был достигнут в изучении генетики вида. Применение молекулярных маркеров, таких как AFLP и ISSR, выявило высокую внутривидовую изменчивость в мировых популяциях гриба^[10]. Важным шагом стало секвенирование полного генома штамма NRRL 26941, что открыло возможности для детального изучения генов, ответственных за патогенность и синтез микотоксинов^[11]. Геномный анализ, проведённый в 2017 году, выявил сложную эволюционную историю генов биосинтеза трихотеценов у этого вида^[12].

Изучение микотоксинов. Основное внимание исследователей было сосредоточено на профиле токсинов, производимых F. poae. Были разработаны молекулярные методы (ПЦР-праймеры) для быстрой идентификации штаммов, продуцирующих ниваленол (НИВ). Особый интерес вызвали так называемые «новые» или «эмерджентные» микотоксины, в частности энниатины, чья роль в развитии болезни и токсичность активно изучаются^[13]. Важным научным событием стало исследование 2024 года, которое опровергло устоявшееся мнение о способности F. poae производить высокотоксичные микотоксины Т-2 и НТ-2. Геномный и метаболомный анализ подтвердил отсутствие у гриба генов, необходимых для их синтеза, и показал, что предыдущие данные, вероятно, были связаны с неверной идентификацией штаммов^[14].

Взаимодействие с другими патогенами. Также изучалось взаимодействие F. poae с другими видами грибов. Было показано, что, будучи относительно слабым патогеном, он может влиять на развитие болезни, вызываемой более агрессивными видами, такими как Fusarium graminearum, что усложняет стратегии контроля заболевания^[15].

Fusarium poae — космополит, повсеместно распространённый в зерносеющих регионах мира. Обладает широкой экологической валентностью, что позволяет ему адаптироваться к различным климатическим условиям^[16]. Входит в число доминирующих видов рода Fusarium на зерновых культурах (пшеница, ячмень, овёс) в Европе, Северной Америке и России, в частности в Уральском и Сибирском федеральных округах^[17]. В отличие от других возбудителей фузариоза, таких как Fusarium graminearum, F. poae лучше приспособлен к относительно более сухим и прохладным условиям. Гриб может существовать как сапротроф, некротроф, эндофит и биотрофный патоген^[16].

Вид является одним из возбудителей фузариоза колоса (FHB) — экономически значимого заболевания злаков. Однако F. poae стабильно характеризуется как относительно слабый или вторичный патоген, вызывающий менее выраженные визуальные симптомы по сравнению с более агрессивными видами, такими как F. graminearum^[18][19]. Его основная опасность заключается не столько в прямом снижении урожайности, сколько в способности контаминировать зерно широким спектром микотоксинов, что представляет серьёзную угрозу для безопасности пищевых продуктов и кормов.

F. poae способен синтезировать разнообразные токсины. Ключевыми метаболитами являются трихотецены типа B, в частности ниваленол (NIV) и фузаренон-X, а также трихотецены типа А, такие как диацетоксисцирпенол (DAS), моноацетоксисцирпенол (MAS) и неосоланиол. Кроме того, гриб производит нетрихотеценовые микотоксины, например, боверицин (BEA)^[20]. Ниваленол считается одним из наиболее опасных метаболитов F. poae из-за его высокой токсичности и частоты обнаружения в зерне^[21][17].

Ранее в научной литературе F. poae часто упоминался как продуцент высокотоксичных микотоксинов Т-2 и НТ-2. Однако исследование 2024 года, основанное на геномном и метаболомном анализе, убедительно опровергло эту информацию. Было установлено, что у изученных штаммов F. poae отсутствуют гены, необходимые для синтеза этих токсинов. Учёные пришли к выводу, что предыдущие данные, вероятно, были связаны с неверной идентификацией штаммов, которые на самом деле принадлежали к морфологически схожему виду Fusarium langsethiae — известному продуценту Т-2 и НТ-2 токсинов^[18].