Ученые изучают почему барбарис подвержен заболеванию ржавчина пшеницы
Полосатая ржавчина пшеницы является одним из наиболее серьезных заболеваний культуры и вызывается патогенными для растений грибами Puccinia striiformis f. sp. tritici (Pst). Хотя известно, что Pst очень специфичен для хозяина, он, что интересно, способен инфицировать два неродственных растения-хозяина, пшеницу и барбарис, на разных стадиях образования спор. Pst поражает пшеницу урединиоспорами, а барбарис своими базидиоспорами.
Этот сложный жизненный цикл ставит интересные вопросы о совместной эволюции между патогеном и хозяевами, а также о различных механизмах патогенеза, лежащих в основе инфекции двух разных хозяев.
В недавнем исследовании Чжао и его коллеги изучали коэволюционные отношения между грибами ржавчины и их хозяевами, используя гены необходимые для заражения хозяина на разных стадиях спор. Они всесторонне сравнили транскриптомы Pst во время заражения листьев пшеницы и барбариса и смогли идентифицировать гены, необходимые для проникновения болезни в каждого из растений, и гены, необходимые для заражения обоих. Они обнаружили у барбариса большую долю эволюционно консервативных генов, что предполагает более длительную историю взаимодействия с Pst.
«На самом деле, семейство барбарисовых, относящееся к примитивным покрытосеменным растениям и возникшее 146-113 миллионов лет назад, эволюционно старше трав, что означает, что оно раньше взаимодействовало с грибами ржавчины. Таким образом, мы выдвинули гипотезу о том, что барбарис, может быть, основной хозяин Pst, — сказал Цзин Чжао, младший научный сотрудник Колледжа растений. Защита в Северо-Западном университете A&F в Китае.
Чжао отметил, что Pst умело применяет различные стратегии для преодоления различных систем защиты хозяина. Например, грибы способны секретировать различные наборы ферментов для разрушения различных типов клеточных стенок и кутикулы на основе восприятия различных химических компонентов.
Так же, читайте: Феромоны, мульча и полевые цветы — экологичные методы борьбы с вредителями
Их работа будет способствовать более глубокому пониманию роли барбариса в заболевании пшеничной ржавчиной и борьбе с заболеванием полосовой ржавчиной. Он также предоставляет модель для понимания эволюционных процессов и стратегий различных стадий патогена во время процесса заражения на разных хозяевах. Подробнее об этом исследовании можно прочитать в статье опубликованной в журнале MPMI.
Источник: Американское фитопатологическое общество
