Исследование болезни "ведьмины метлы" у зизифуса
Обзор в журнале Fruit Research от исследователей из Хэнаньского сельскохозяйственного университета (Китай) посвящён состоянию исследований болезни "ведьмины метлы" у зизифуса ("Цзаофэн"), связанной с фитоплазмой.
Фитоплазмы — это передаваемые насекомыми бактериальные патогены, ассоциированные с более чем 1000 болезней растений по всему миру. Заражённые фитоплазмой растения демонстрируют серьёзные архитектурные изменения, перестают размножаться и, по-видимому, служат лишь средой обитания для самих патогенов и их насекомых-переносчиков.
Зизифус (Ziziphus jujuba, "Цзао" на китайском) имеет историю культивации более 7000 лет и выращивается в более чем 40 странах. Болезнь "ведьмины метлы" у зизифуса (JWB), называемая по-китайски "Цзаофэн", связана с присутствием фитоплазмы JWB (Candidatus phytoplasma ziziphi), относящейся к подгруппе 16SrV-B.
Заражённые деревья демонстрируют изменения фундаментальных процессов развития растения. В китайском названии "фэн" означает "безумный" или "неконтролируемый", что иллюстрирует симптомы "ведьминых мётел": пролиферацию побегов и образование листовидных цветков.
Болезнь приводит к потере урожая, снижению качества плодов и гибели дерева в течение нескольких лет, нанося серьёзный ущерб индустрии.
В статье рассматриваются история исследований, симптоматология, этиология и эпидемиология JWB, с акцентом на изучение патогенеза.
Физиологический и биохимический уровень
После заражения происходят изменения в фотосинтезе, анатомической структуре, содержании минеральных элементов и эндогенных гормонов.
Молекулярный уровень
Высокопроизводительное секвенирование (транскриптомный и протеомный анализ) выявило множество генов и метаболических путей, связанных с взаимодействием растение-патоген.
Геном штамма фитоплазмы JWB "nky" отсеквенирован. Он состоит из одной кольцевой хромосомы размером 750 803 п.н., кодирующей 694 белок-кодирующих гена. Идентифицированы и изучены эффекторные белки вирулентности (SJP1, SJP2, SJP3, Zaofeng6) и их роль в индукции симптомов.
Также в статье рассмотрен прогресс в методах детекции и профилактики JWB и обозначены перспективы дальнейших исследований.
Ключевой задачей является объяснение механизма взаимодействия между эффекторными белками фитоплазмы и белками-мишенями растения. Комбинация методов молекулярной биологии с традиционными фитопатологическими техниками может привести к эффективной профилактике и лечению этих "безумных" растений.