Когда растение ощущает проникновение патогена, оно активирует молекулярный сигнальный каскад, чтобы включить защитные механизмы. Один из таких механизмов запускает умерщвление клеток-хозяев патогена

Это строго контролируемый процесс, который включает в себя работу растительных белков, чтобы гарантировать: жертвенные клетки будут убиты, только если патоген атакует. Этот процесс, называемый реакцией гибели клеток, гарантирует гибель только нескольких клеток-хозяев.

Помидоры применяют этот метод, когда они заражены бактериальным патогеном, известным как Pseudomonas syringae pv., вызывающий бактериальную пятнистость.

бактериальная пятнистость томатов

Ученые понимают, как томат распознает этот патоген, и знают многие растительные белки, участвующие в сигнальном каскаде, но до недавнего времени не знали, что именно связывает эти два процесса.

В недавней статье, опубликованной в журнале «Молекулярные взаимодействия растений и микробов», ученые из Университета Иллинойса представили белок Mai1, играющий «первую скрипку» в этом недостающем звене. Они обнаружили, что, когда они отключили экспрессию Mai1, растения больше не могли защищать себя от патогенов посредством реакции гибели клеток. В результате эти растения были более восприимчивы к бактериальной инфекции.

«Наша идентификация белка Mai1 как центрального регулятора иммунитета у томатов расширила понимание механизмов передачи сигналов растений, а также имеет значение для потенциального генетического улучшения урожая, которое еще предстоит изучить, - говорит Сара Рефи Хинд, доцент кафедры Отдел науки о растениях в Университете Иллинойса и соавтор статьи. - Я особенно горжусь работой, которую мы представили в этой статье, поскольку она включает в себя исследования трех талантливых студентов и подчеркивает важность включения студентов в научные проекты».

Также было обнаружено, что Mai1 напрямую взаимодействует с белком в верхней части сигнального каскада и активирует его активность, а значит играет ключевую роль.

«Наше исследование показывает, что Mai1 играет центральную роль в иммунитете, который, вероятно, не может быть заменен другими белками, - говорит соавтор Робин Робертс, доктор наук из Института исследований растений Бойса Томпсона. - Эта работа не только дает нам лучшее понимание того, как растения защищают себя на молекулярном уровне, но и раскрывает ключевой белок, который активно участвует в иммунитете. Вполне возможно, что Mai1 может стать целью для улучшения урожая в будущем».

Приглушение Mai1, напротив, задерживало рост растений, оставляя их с ломкими листьями и повышенной чувствительностью к самому легкому стрессу, включая применение пестицидов. Это дополнительно показывает важность Mai1, предполагая, что белок также может быть вовлечен как в иммунитет, так и в рост и развитие растений.

Исследование было поддержано Национальным научным фондом, Фондом научных исследований и разработок Министерства сельского хозяйства США и Национальным исследовательским фондом Кореи.

(Источник: news.agropages.com).