Учёные раскрыли ключевой генетический механизм заражения сельскохозяйственных культур

Исследователи раскрыли ключевой генетический механизм, с помощью которого патогены заражают сельскохозяйственные культуры. Это открытие открывает путь к новым стратегиям селекции устойчивых сортов против других патогенов, использующих тот же механизм.

Международная команда под руководством Центра управления болезнями сельскохозяйственных культур (CCDM) и Университета Кёртина, в сотрудничестве с CSIRO, Университетом Ноттингема (Великобритания) и INRAe (Франция), идентифицировала и подтвердила функцию специфической последовательности ДНК, связанной с генами, вызывающими повреждение пшеницы.

Изучая гриб Parastagonospora nodorum (возбудитель септориоза пшеницы), учёные установили, что транскрипционный фактор Pf2 связывается с определённой консенсусной последовательностью ДНК. Это связывание активирует соседние гены для производства некротрофных эффекторов — молекул, ответственных за повреждение растений.

Ключевые выводы и перспективы:

• Открытие консенсусной последовательности ДНК — важный прорыв для селекции на устойчивость. Теперь понятно, как активируются эффекторы патогена для атаки на растение.
• Этот механизм может служить регуляторной моделью, так как тот же фактор Pf2 обнаружен у других грибных патогенов, вызывающих, например, жёлтую пятнистость пшеницы, черную ножку и черную пятнистость рапса.
• Зная генетический код целевой последовательности ДНК, можно сузить поиск потенциальных генов-эффекторов в геноме патогена и расставить приоритеты в их изучении.
• Обнаружение эффекторов позволяет найти соответствующий ген восприимчивости у культуры-хозяина. Это даёт возможность использовать селекцию с помощью эффекторов для создания сортов с улучшенной устойчивостью.

Исследование, длившееся восемь лет, опубликовано в журнале PLOS Pathogens.