Борьба с антракнозом: изучение защитного арсенала растений против патогенных грибов

Заболевания растений, вызываемые патогенами, такими как Colletotrichum fructicola, приводят к значительным потерям в сельском хозяйстве, особенно у плодовых культур (груша, яблоня, персик). Традиционные методы борьбы часто неэффективны из-за адаптации патогенов. Нехозяиновая устойчивость (nonhost resistance, NHR) является перспективной альтернативой благодаря своей надежности и широкому спектру действия. NHR возникает, когда вид растения естественно устойчив к патогенам, поражающим другие виды.

Исследователи из Anhui Agricultural University в сотрудничестве с Northwest A&F University добились значительного прогресса в понимании взаимодействий «растение-патоген». Их результаты, опубликованные в журнале Horticulture Research 14 марта 2024 года, раскрывают роль новых коровых эффекторов в ответе растения-нехозяина Nicotiana benthamiana на патоген антракноза груши Colletotrichum fructicola.

Команда выделила вирулентный штамм Colletotrichum fructicola из груши и изучила его взаимодействие с растением-нехозяином N. benthamiana. С помощью биоинформатики и скрининга на основе агроинфильтрации были идентифицированы четыре новых коровых эффектора:

  • CfCE4

  • CfCE25

  • CfCE61

  • CfCE66

Было установлено, что эти эффекторы:

  1. Индуцируют гибель клеток.
  2. Активируют иммунные ответы в N. benthamiana.
  3. Их активность зависит от корецептора BAK1 и вспомогательных NLR (ADR1, NRG1 и NRCs).

Дальнейший анализ показал, что эти коровые эффекторы запускают значительный иммунный ответ, усиливая устойчивость растения к патогену. Это исследование представляет собой первую комплексную характеристику коровых эффекторов Colletotrichum fructicola.

Как отметил один из авторов работы, доктор Цзяцзюнь Ни: «Наши результаты представляют собой значительный прогресс в понимании NHR. Идентификация этих коровых эффекторов позволяет лучше понять, как растения распознают патогены и реагируют на них, что крайне важно для разработки эффективных стратегий борьбы с болезнями».

Это открытие дает ценную информацию для создания устойчивых культур с помощью генной инженерии и селекции, что может повысить устойчивость сельского хозяйства к патогенным грибам и обеспечить продовольственную безопасность.