Ученые выяснили, как грибок азиатской ржавчины сои обходит иммунитет растений
Ученые из Университета штата Айова исследуют, как глобальный вредитель взламывает иммунную систему сои.
Грибок азиатской ржавчины сои (Phakopsora pachyrhizi) представляет одну из самых серьезных угроз для производителей сои во всем мире. В статье, опубликованной в рецензируемом журнале PLoS Pathogens, группа фитопатологов представила доказательства, что белок, секретируемый патогеном, подавляет иммунную систему растения и позволяет грибку процветать.
Дальнейшее изучение этого взаимодействия может привести к лучшей защите от ржавчины сои и похожих патогенов у других растений, считает профессор Стив Уитэм, старший автор исследования.
Исследование показало, что при контакте с растением грибок секретирует более 100 белков. Один из них — небольшой богатый цистеином секретируемый белок PpEC23 — вмешивается в работу двух основных путей, которые растения используют для запуска иммунного ответа. Ученые установили, что PpEC23 взаимодействует с белком растения SPL12L, который регулирует иммунные реакции.
По сути, грибок "взламывает" SPL12L и отключает иммунную систему растения сои.
"Наша идея в том, что если мы сможем нарушить это взаимодействие, мы лишим грибок одного из его оружий. Растение, возможно, сможет защищаться эффективнее", — сказал Уитэм.
Растения сои, как и многие другие организмы, имеют два основных пути запуска иммунитета:
- Иммунитет, запускаемый патоген-ассоциированными молекулярными паттернами (PAMP-triggered immunity) — когда иммунная система распознает консервативные молекулы патогена.
- Иммунитет, запускаемый эффекторами (effector-triggered immunity) — когда защитная реакция начинается при обнаружении генов устойчивости растения генов патогена по принципу "один к одному".
Белок PpEC23, как выяснилось, обходит оба этих иммунных пути у сои.
Пока что азиатская ржавчина сои представляет небольшую угрозу в Айове, где холодные зимы сдерживают распространение грибка. Однако с болезнью вынуждены бороться в более теплых юго-восточных штатах США, а в Южной Америке она является одной из самых разрушительных болезней сои.
Кроме того, многие другие растения, например пшеница, страдают от похожих ржавчинных грибов, несущих гены, подобные PpEC23, поэтому данное исследование может иметь значение и для этих культур.