Расшифровка генетического ответа томатов на заражение нематодами

Корневые галловые нематоды представляют серьёзную угрозу для сельского хозяйства, ежегодно нанося ущерб на миллиарды долларов. Эти паразиты индуцируют образование галлов на корнях растений.

Исследователи из Университета Теннесси опубликовали в Horticulture Research исследование молекулярных изменений в растениях томата, вызванных заражением Meloidogyne incognita — одним из самых распространённых видов нематод. Работа сосредоточена на реакции транскриптома и сплайсеома растения как локально в галлах, так и системно в окружающих тканях.

Анализ выявил значительное количество дифференциально экспрессируемых генов (DEGs) в галлах и прилегающих тканях корня, что указывает на сложную регуляторную сеть, активируемую нематодами. Заражение привело к скоординированным изменениям экспрессии генов, подчёркивая систему межклеточной коммуникации, поддерживающую развитие паразита.

Исследование альтернативного сплайсинга показало, как инфекция модулирует процессинг пре-мРНК, влияя на функцию генов и разнообразие белков. Валидация с использованием трансгенной системы волосатых корней подтвердила, что эти сплайсинговые события играют ключевую роль в образовании галлов и продукции яиц нематод.

«Наше исследование даёт беспрецедентный взгляд на генетическое перепрограммирование растений томата корневыми галловыми нематодами. Эти результаты не только углубляют понимание взаимодействия растение-паразит, но и открывают новые пути для разработки инновационных стратегий борьбы с этими вредителями», — пояснил доктор Тарек Хевези, автор-корреспондент исследования.

Понимание генетических механизмов ответа растений на заражение может привести к созданию более устойчивых культур, снижению потерь урожая и более устойчивым методам ведения сельского хозяйства.