МикроРНК определяют восприимчивость томатов к грибку Fusarium

Исследование, опубликованное 16 октября в PLOS Pathogens, раскрывает молекулярную основу устойчивости и восприимчивости томатов к грибку Fusarium oxysporum, вызывающему увядание.

Учёные из Калифорнийского университета в Риверсайде (США) во главе с Кэтрин Боркович сравнили два близкородственных сорта: восприимчивый "Moneymaker" и устойчивый "Motelle". Они сосредоточились на микроРНК — небольших молекулах, регулирующих экспрессию генов, в том числе связанных с иммунитетом растений.

Обработав корни растений водой или раствором с F. oxysporum, исследователи обнаружили два кандидатных микроРНК, уровень которых снижался в устойчивом сорте Motelle после воздействия грибка.

Биоинформатический поиск генов-мишеней для этих микроРНК выявил четыре кандидата в геноме томата, все они были похожи на известные гены устойчивости. Экспрессия всех четырёх генов повышалась в ответ на F. oxysporum — но только в устойчивом сорте Motelle; в восприимчивом Moneymarker их уровни не менялись.

Для проверки гипотезы учёные использовали систему вирус-индуцированного сайленсинга генов (VIGS), чтобы "выключить" каждый из четырёх генов в устойчивом сорте. После заражения грибком у таких растений появлялись симптомы болезни, включая увядание листьев, хотя и менее выраженные, чем у Moneymaker. Это подтвердило, что все четыре гена-мишени вносят вклад в устойчивость.

Авторы делают вывод, что сорт Moneymaker высоковосприимчив, потому что его потенциальная устойчивость недостаточно выражена из-за действия микроРНК. Поскольку идентифицированные гены-мишени отличаются от единственного известного гена устойчивости к F. oxysporum у томата, иммунный ответ на этот важный патоген изучен ещё не полностью.