Биолози разработват отбрана за борба с инфекциите по земеделските култури

Arabidopsis thaliana; Източник: Анета Иванова

Учени от Университета в Торонто, Канада изследват нова стратегия за идентифициране на генетични ресурси в битката с растителни патогени като бактерии, гъбички и вируси, които заразяват и унищожават земеделските култури по целия свят. Екипът, ръководен от Дейвид Гутман и Даръл Десво, изучават как растенията се защитават от бързо еволюиращите болестотворни патогени, защо болестите са толкова редки, дори докато растенията са под непрекъсната атака от силно разнообразни патогени и защо културните видове са много по-податливи на атаки на патогени от дивите видове.

Учените проследяват как едно растение е в състояние да се пребори с атаките на обикновен, бактериален патоген по земеделските култури. За целта първо характеризират разнообразието на важен клас патогенни протеини, наречени ефектори. Екипът секвенира генома на приблизително 500 щама на бактерията Pseudomonas syringae, която причинява заболяване на почти всеки основни земеделски култури. Учените идентифицират приблизително 15 000 ефектори от 70 различни семейства, като идентифицират 530 ефектори сред тях, които представляват тяхното разнообразие. След това всички представителни ефектори са синтезирани и поставени в патогенен щам на P. syringae, който причинява заболяване при инфектиране на Arabidopsis thaliana. Предизвиквайки инфекции с всеки отделен ефектор, учените установяват колко от 530 ефектора предизвикват ефектор-индуциран имунен отговор,  който защитава растението.

„Установихме, че над 11 % от ефекторите предизвикват имунен отговор и че почти 97 % от всички щамове на P. syringae носят поне един имунитет- предизвикващ ефектор“, казва Дезво. Учените също са идентифицирали нови растителни имунни рецептори, които разпознават тези ефектори и са установили, че почти 95 % от всички щамове на P. syringae могат да бъдат блокирани само от два имунни рецептора на A. thaliana.

Laflamme et al. (2020) The pan-genome effector-triggered immunity landscape of a host-pathogen interaction. Science 367, (6479):763-76

Източник: Crop Biotech Update

Share on FacebookShare on Google+Tweet about this on TwitterShare on LinkedInPrint this page