Дикая трава открывает новые генетические возможности для борьбы с опасным патогеном пшеницы

от

Новое исследование определило Aegilops cylindrica, дикую траву, тесно связанную с пшеницей, как мощный генетический резервуар устойчивости к разрушительному грибковому патогену Zymoseptoria tritici — причине заболевания Septoria tritici blotch (STB). Эти открытия открывают путь к созданию более устойчивых сортов пшеницы и снижению глобальной зависимости от химических фунгицидов.

Исследование опубликовано в журнале Molecular Plant-Microbe Interactions.

Исследовательская группа под руководством Эвы Стукенброк из Ботанического института в Киле, Германия, и Института эволюционной биологии Общества Макса Планка в Плёне, Германия, обнаружила, что A. cylindrica обладает уникальными механизмами защиты, которых нет у культивируемой пшеницы.

Сочетая генетический и микроскопический анализы, исследователи выяснили, что устойчивость к Z. tritici у этого дикого вида формируется на ранней стадии заражения — прямо в устьицах листьев, где гриб обычно проникает.

Более того, профилирование транскриптома показало, как вирулентные изоляты грибка подавляют ключевые гены, связанные с иммунитетом, у A. cylindrica, в то время как A. cylindrica сохраняет их экспрессию при заражении авирулентными изолятами и изолятами, специализированными для пшеницы, чтобы блокировать инфекцию.

«Что нас больше всего радует, — отметила Стукенброк, — так это то, что Aegilops cylindrica предоставляет совершенно новое понимание иммунитета растений против Z. tritici, которое ранее было неизвестно у пшеницы. Это открытие предлагает селекционерам новые цели для повышения устойчивости и разработки более устойчивых стратегий контроля».

Это первое исследование, в котором была создана сборка транскриптома для A. cylindrica, вида с более простым геномом, но с сильными параллелями во взаимодействии с патогенами пшеницы. Результаты не только выделяют новые гены-кандидаты устойчивости, но и проливают свет на то, как Z. tritici преодолевает защиту растений, подавляя ключевые иммунные реакции — процесс, который Стукенброк называет «молекулярным саботажем».

Помимо влияния на улучшение пшеницы, эта работа способствует пониманию в области патологии растений, генетики и устойчивого сельского хозяйства. Она подчёркивает ценность сохранения диких родственников растений как источников скрытых признаков, которые могут помочь обеспечить глобальные продовольственные запасы.

«Это исследование расширяет наше представление о взаимодействии растений и патогенов и предоставляет дорожную карту для создания сортов пшеницы, способных противостоять одному из самых разрушительных заболеваний злаковых культур в мире», — пояснили члены команды.

Предоставлено
Американским фитопатологическим обществом.

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте