Новое исследование может решить вопрос защиты сельхоз культур

В то время как болезни сельскохозяйственных культур имеют разрушительные последствия для сельского хозяйства, вызывая потери до 30% в некоторых культурах, растения постоянно развиваются, чтобы поддерживать надежную иммунную систему, которая позволяет им воспринимать патогенные микроорганизмы и развивать защитные механизмы. Одним из ключевых игроков в этой системе является растительная клеточная стенка, сложная структура, которая окружает все растительные клетки. Клеточная стенка растения — это динамическая структура, модифицированная взаимодействием с микробами и стрессами окружающей среды. Эти модификации изменяют целостность клеточной стенки и часто активируют реакции иммунитета растений и устойчивости к болезням.

Ученые всегда ищут способы улучшить устойчивость растений к болезням путем расширения своих знаний о системе иммунитета растений. В недавно опубликованном исследовании группа биологов обнаружила, что сельскохозяйственные компании могут использовать экстракты клеточной стенки из иммунно-активных растений для разработки устойчивых методов лечения, которые помогают культурам защищать от болезнетворных микроорганизмов и вредителей.

Антонио Молина и его исследовательская группа в Centro de Biotecnología y Genómica de Plantas в Испании стремились понять роль клеточной стенки в регуляции реакции устойчивости растений к патогенам. Для этого отбирали коллекцию мутантов с изменениями в составе / структуре их клеточных стенок и анализировали их устойчивость к различным патогенам.

«Наши результаты подтверждают потенциальное использование составов, основанных на молекулах, происходящих из клеточной стенки, которые запускают иммунные реакции», — объяснил Антонио Молина. «Использование таких составов может обеспечить простой, устойчивый и эффективный способ защиты сельскохозяйственных культур от потерь».

Исследование было сосредоточено на гене Arabidopsis Response Regulators 6 (ARR6), который, как было показано, участвует в реакциях, опосредованных растительными гормонами, известными как цитокинины. Молина и его коллеги показали, что ARR6 фактически является регулятором состава клеточной стенки и реакций устойчивости к болезням модельного растения Arabidopsis thaliana против различных патогенов, вызывающих важные заболевания сельскохозяйственных культур. Это открытие усиливает роль клеточной стенки растения в модуляции специфических иммунных ответов.

«Мы определили обогащенные пектином фракции клеточной стенки мутанта arr6, который обладает повышенной активностью в активации защитного ответа у растений арабидопсиса», — сказал Молина. «Это открытие указывает на то, что клеточные стенки мутанта arr6 имеют иной состав, чем у растений дикого типа, и что стенки arr6 могут содержать молекулы, которые могут вносить вклад в дифференциальную реакцию устойчивости к грибам и бактериям, наблюдаемым у этих растений. интересное, новое взаимодействие между составом стенок, передачей сигналов врожденного иммунитета и устойчивостью к болезням «.

Исследовательская группа Молина была очень удивлена, обнаружив, что дифференциальные ответы устойчивости, активированные в растениях arr6, не были «классическими» реакциями устойчивости к болезням, характеризуемыми до сих пор, что указывает на то, что будут обнаружены новые защитные механизмы, связанные с изменением состава клеточной стенки, такие как иммунные ответы описано в их статье.

Источник: Американское Фитопатологическое общество; фото: greelane.com