Учёные раскрыли молекулярный механизм устойчивости огурца к мучнистой росе

Исследователи из отдела генетики и селекции тыквенных овощей Института овощеводства и цветоводства (CAAS) добились значительного прогресса в изучении молекулярного механизма устойчивости огурца к мучнистой росе (PM).

Работа опубликована в журнале Horticulture Research под названием "CsMLO8/11 необходимы для полной восприимчивости стебля огурца к мучнистой росе и взаимодействуют с CsCRK2 и CsRbohD".

PM — одно из самых разрушительных заболеваний, угрожающих производству огурцов во всём мире. Эффективная селекция новых устойчивых сортов требует глубокого понимания молекулярных механизмов этой устойчивости.

С помощью полногеномного ассоциативного исследования (GWAS) учёные обнаружили локус pm-s5.1, значимо коррелирующий с устойчивостью стебля к PM. Вставка длиной 1449 п.н. в кодирующей области гена CsMLO8 в этом локусе приводит к усилению устойчивости стебля.

Нокаутные мутанты CsMLO8 и CsMLO11, созданные с помощью CRISPR/Cas9, показали повышенную устойчивость к PM в стебле, гипокотиле и листьях. Двойной мутант mlo8mlo11 продемонстрировал ещё более сильную устойчивость.

Исследователи обнаружили, что в стебле этих мутантов происходит более интенсивное накопление активных форм кислорода (ROS).

Анализ белковых взаимодействий показал, что CsMLO8 и CsMLO11 могут физически взаимодействовать с CsRbohD и CsCRK2 соответственно. Далее было установлено, что CsMLO8 и CsCRK2 конкурентно взаимодействуют с C-концом CsRbohD, влияя на опосредуемое модулем CsCRK2–CsRbohD производство ROS в ходе защиты от PM.

Эти результаты дают новое понимание роли белков CsMLO в защитных реакциях растения на мучнистую росу.