Молекулярный механизм несовместимости прививки огурца на тыкву
Прививка — ключевая технология для преодоления проблем монокультуры и повышения урожайности. Однако симбиотическая несовместимость подвоя и привоя нарушает нормальный рост привитых сеянцев.
Основное открытие: Учёные выявили, что модуль IAA–miR164a–NAC100L1 индуцирует отложение каллозы, опосредуя несовместимость привитых сеянцев огурца на тыкву.
Ключевые наблюдения:
- В несовместимой комбинации (IG) на границе прививки накапливалось больше каллозы.
- Активность каллозосинтазы (CmCalS1) и содержание ауксина (IAA) были значительно выше в IG, чем в совместимой комбинации (CG).
- Ингибирование полярного транспорта IAA в корне растений IG снижало активность CmCalS и содержание каллозы.
Молекулярный механизм:
- IAA негативно регулировал экспрессию Cm-miR164a.
- Cm-miR164a напрямую нацеливалась на расщепление CmNAC100L1.
- Белок CmNAC100L1 взаимодействовал с CmCalS1, регулируя её активность.
- Это взаимодействие усиливало активность CmCalS1 в IG, но снижало её в CG.
Критическая мутация: Треонин в 57-й позиции белка CmCalS1 играл ключевую роль в поддержании его ферментативной активности в несовместимом подвое.
Вывод: IAA подавляет экспрессию Cm-miR164a, что повышает уровень CmNAC100L1. CmNAC100L1 взаимодействует с CmCalS1, усиливая её активность, что приводит к отложению каллозы и симбиотической несовместимости.