10.12.2015

Причина восприимчивости помидоров к грибку
Селекционеры уже давно определили и культивируют устойчивые к болезням сорта. А теперь группа учёных из Университета Калифорнии, Риверсайд демонстрирует новый молекулярный механизм сопротивления к восприимчивости распространённому грибку, который вызывает увядание у восприимчивых растений томата. Результаты исследования были опубликованы 16 октября в журнале «PLOS Pathogens».

Кэтрин Боркович, профессор патологии растений и заведующая кафедрой Микробиологии и патологии растений, вместе со своими коллегами начала работу с двух близкородственных сортов томатов: «Манимейкер» – восприимчивый к грибку вызывающему увядание Fusarium oxysporum и устойчивый к этому грибку «Мотелле». Учёные в поисках того, что различает эти два сорта, сосредоточились на микроРНК, малых молекулах, которые регулируют экспрессию различных генов, в том числе генов, задействованных в иммунитете растений.

Учёные обрабатывали корни двух сортов томатов либо водой, либо раствором, содержащим F. Oxysporum, и затем рассматривали микроРНК, которые увеличивались в ответ на воздействие грибка у Манимейкера (где он обычно подавляет гены устойчивости) или уменьшались у Мотелле (где он способствовал выражению гена устойчивости). Исследователи определили две наиболее подходящих микроРНК, уровни которых снизились в Мотелле после обработки грибком.

Благодаря тому, что микроРНК подавляют свои цели за счёт связывания с ними, компьютерные поиски могут найти гены-мишени с комплементарными последовательностями. Такой «смоделированный на компьютере» поиск мишеней двух микроРНК позволил определить четыре кандидатуры в геноме томата, и они все напоминали известный гены устойчивости растений.

– Когда мы сравнили уровни четырех потенциальных мишеней в двух сортах после воздействия грибка, мы обнаружили, что все четверо активировались в ответ на F. oxysporum – но только у сорта Мотелле; уровни мишеней в Манимейкере остались неизменными, – рассказывает Боркович.

Для проверки того, что именно активация генов-мишеней сделала сорт Мотелле устойчивым, Боркович и ее коллеги использовали вирус-индуцированную систему с подавленными генами (ВИСПГ), которая может подавлять определенные гены в помидорах. После воздействия F. oxysporum, в ВИСПГ Мотелле были замечены симптомы заболевания, в том числе увядание листьев, когда подавлялся любой из четырёх генов. Хотя при этом симптомы не были столь серьезными, как у сорта Манимейкер, что позволило предположить, что все четыре цели способствуют устойчивости.

– Все вместе, – делает вывод Боркович и ее соавторы, – наши результаты показывают, что Манимейкер сильно восприимчив, потому что его потенциальная устойчивость недостаточно выражена в связи с действием микроРНК. Вдобавок, из-за того, что все четыре выявленных цели отличаются от единственного известного у помидоров гена устойчивости к F. oxysporum, нам придётся ещё многое выяснить об иммунном ответе на важное семейство патогенов, поражающее многочисленные культурные растения.

– Кроме того, мы хотели бы узнать, сохраняется ли какой-либо из выявленных нами микроРНК в других видах растений, зараженных другими штаммами F. oxysporum, – отметила Боркович. – Нас также интересует выявление в грибке белков и генов, важных для регуляции экспрессии этих микроРНК в одном сорте, но не в другом. Иными словами, что такого в этом грибке чувствует растение?

Источник

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here

8 + 9 =