Различия в экспрессии генов у устойчивых и восприимчивых к белой ржавчине сортов B. rappa

Исследователи, включая доктора Миядзи Наоми и аспиранта Арджину Актер, выяснили, что изменения в экспрессии генов, вызванные заражением японского шпината (комацуна) возбудителем белой ржавчины, различаются у устойчивого и восприимчивого к болезни сортов.

Белая ржавчина, вызываемая грибом Albugo candida, — важное заболевание крестоцветных овощей (японский шпинат Brassica rapa var. perviridis, пекинская капуста). Болезнь приводит к появлению беловатых пустул на листьях и стеблях, ухудшает качество и снижает товарную ценность продукции. Наиболее эффективной мерой борьбы является использование устойчивых сортов.

Содержание исследования

Учёные инокулировали гриб на устойчивый и восприимчивый сорта и проанализировали экспрессию генов до и после заражения. Были идентифицированы гены, уровень экспрессии которых повышался или понижался в результате инфекции.

Результаты:

• Существуют гены, общие для обоих сортов, но также выявлено много генов, специфичных для каждого типа сорта.
• В устойчивом сорте многие из изменённых генов были отнесены к категориям, связанным с защитными реакциями (системная приобретённая устойчивость, запрограммированная гибель клеток/апоптоз) или с салициловой кислотой.
• В восприимчивом сорте гены из этих категорий практически отсутствовали.

Исследование показало, что при заражении Albugo candida экспрессия генов различается между устойчивыми и восприимчивыми сортами, а экспрессия генов ответа на салициловую кислоту изменяется под действием инфекции.

Перспективы: На основе выявленных генов-кандидатов группа планирует изучить их функцию в ответе на болезнь, чтобы прояснить молекулярный механизм устойчивости к белой ржавчине, идентифицировать гены устойчивости и создать устойчивые сорта.

Публикация: Результаты опубликованы в онлайн-версии журнала Scientific Reports.