Секреты иммунитета чайного растения: исследование выявляет ключевые феноламиды в борьбе с антракнозом

Антракноз чая серьёзно влияет на производство чая в Китае, и в настоящее время нет эффективных методов контроля. Исследования сместились в сторону феноламидов — вторичных метаболитов с потенциальными свойствами устойчивости к болезням. Хотя эти соединения эффективны у различных растений, их роль у чайного растения остаётся малоизученной.

Понимание типа, накопления и биосинтеза феноламидов в чайном растении имеет решающее значение для выведения устойчивых сортов и улучшения борьбы с болезнями.

В августе 2023 года журнал Horticulture Research опубликовал статью "Identification and profile of phenolamides with anthracnose resistance potential in tea (Camellia sinensis)".

• Идентификация и профиль: С помощью UHPLC-Orbitrap-MS/MS в режиме положительных ионов было идентифицировано 19 типов феноламидов и их 27 изомеров в различных тканях и органах чайного растения. Преобладали протонированные алифатические феноламиды над ароматическими.
• Накопление и специфичность: Количественный анализ показал, что накопление феноламидов зависит от ткани и специфичности ацильного акцептора, что связано со степенью ацильной модификации.
• Роль в устойчивости: При заражении листьев патогеном антракноза наблюдалась значительная индукция феноламида Fer-Put (ферулоилпутресцин), особенно у восприимчивых сортов.
• Количественный анализ Fer-Put: Его содержание значительно возрастало с увеличением тяжести заболевания, достигая пика на стадии S3. У устойчивых сортов чая уровень Fer-Put был выше, чем у восприимчивых.
• Прямое действие: Эксперименты in vitro и in vivo подтвердили эффективность Fer-Put в подавлении роста патогена антракноза и снижении инфицирования листьев чая.
• Механизм действия: Обработка Fer-Put приводила к повышению активности антиоксидантных ферментов в листьях. Также была обнаружена корреляция между накоплением Fer-Put и уровнем экспрессии генов ацилтрансфераз во время патогенеза. Два гена (TEA002780.1 и TEA013165.1) показали значительную корреляцию с накоплением Fer-Put.

Исследование закладывает основу для понимания роли феноламидов, особенно Fer-Put, в устойчивости чая к антракнозу. Это открывает потенциал для использования природных малых молекул в селекции устойчивых сортов и создаёт теоретическую основу для экологически безопасной защиты чайных плантаций.