Ученые разработали стратегию повышения устойчивости плодов к некротрофам

29.02.2024 296
томаты

В недавнем исследовании, опубликованном в журнале Molecular Plant, ученые выяснили механизм, лежащий в основе повышенной восприимчивости к некротрофам во время созревания фруктов, и разработали быструю стратегию повышения устойчивости плодов томатов к некротрофам без ущерба для качества плодов.

Этилен (ET) является ключевым сигналом созревания, а жасмонат (JA) является основным защитным гормоном. У томатов факторы транскрипции EIL лежат в основе сигнальных путей ET. Исследовательская группа профессора Ли Чуанью из Института генетики и биологии развития (IGDB) Китайской академии наук (CAS) ранее продемонстрировала, что EIL физически взаимодействует с медиаторной субъединицей MED25, чтобы организовать иерархический транскрипционный каскад, способствующий формированию качества в организме. помидор.

Как широко распространенное явление среди мясистых фруктов, спелые плоды более восприимчивы к некротрофным патогенам, чем незрелые. Этот сложный механизм позволяет плодам защищать развивающиеся семена и облегчает распространение зрелых семян в природе, но вызывает серьезные послеуборочные потери в производстве.

Поскольку большинство показателей качества плодов определяются во время созревания, выведение устойчивости плодов к некротрофам без ущерба для качества, связанного со созреванием, является серьезной проблемой для многих сельскохозяйственных культур.

Исследователи обнаружили, что, хотя выработка ЕТ сильно индуцируется при созревании, уровни JA-Ile (наиболее биоактивной формы JA) во время этого процесса значительно снижаются. В соответствии с этим, защитные реакции, опосредованные JA, уменьшаются во время созревания. Дальнейшие исследования показали, что EIL напрямую активирует экспрессию CYP94C1, белковый продукт которого, в свою очередь, превращает JA-Ile в неактивную форму 12-COOH-JA-Ile, тем самым ослабляя JA-опосредованную защиту во время созревания фруктов.

Эти результаты показывают центральную роль CYP94C1 в соединении созревания, опосредованного ET, и защиты, опосредованной JA. Вполне вероятно, что растения используют JA для защиты до созревания семян. Как только семена созревают, растения используют ЭТ для содействия формированию качества и устранения защиты, опосредованной JA , тем самым способствуя распространению семян .

Поразительно, нокаут CYP94C1 повышает устойчивость плодов томатов к некротрофам. Важно отметить, что эта стратегия не влияет на созревание и качество плодов, включая дни от цветения до начала созревания, а также уровень сахаров, кислот, ликопина и аскорбиновой кислоты.

Кроме того, мутация CYP94C1 не приводит к неблагоприятному влиянию на рост и урожайность.

Источник: Китайская академия наук

Поделиться:

Похожие статьи