Исследование показывает: деметилирование ДНК томатов повышает защиту от грибковых инфекций.

Китайские ученые из Тяньцзиньского университета науки и технологий изучили воздействие деметилирования ДНК на защиту плодов томата от гнили и опубликовали результаты исследования в журнале Horticulture Research. В своей работе, названной «Влияние деметилирования ДНК 5-азацитидином на защиту плодов томата от серой гнили», они показали, как подавление метилирования ДНК может активировать защитные реакции у томатов против грибка Botrytis cinerea. Это исследование предлагает новый подход к борьбе с грибковыми инфекциями после сбора урожая.

Они обнаружили, что применение 5-азацитидина значительно усиливает защиту томатов от серой гнили путем деметилирования ДНК. Это активирует белок DCL2c, который играет ключевую роль в иммунном ответе растений.

Обработка томатов 5-азацитидином также значительно увеличила активность ферментов, таких как хитиназа и глюканаза, которые играют важную роль в борьбе с грибковыми патогенами. С другой стороны, подавление белка DCL2c с помощью РНК-интерференции снизило активность этих ферментов, что подчеркивает его важность в защите томатов.

Для проверки влияния метилирования ДНК на восприимчивость плодов к грибковым инфекциям после сбора урожая, исследователи заразили томаты, покрытые 5-азацитидином, грибком Botrytis cinerea. Это вызывало серую плесень.

Результаты показали, что покрытые 5-азацитидином томаты имели меньший диаметр поражений (8,78 мм и 23,09 мм через 36 и 48 часов соответственно), чем контрольная группа, обработанная дистиллированной водой (17,74 мм и 33,28 мм соответственно).

Эффект подавления развития серой гнили в плодах томатов сохранялся в течение всего периода хранения, составляя 50,5% и 30,6% при применении покрытия 5-азацитидином.

Также было установлено, что 5-азацитидин препятствует развитию грибка Botrytis cinerea при использовании метода диффузии в агаровой пластине. Зона ингибирования 5-азацитидина составила 23,2 ± 7,6 мм, в то время как в контрольной группе, без применения 5-азацитидина, зона ингибирования была нулевой.

В дополнение к этому, исследователи выяснили, что деметилирование ДНК значительно усиливает активность защитных ферментов, таких как глюканаза, хитиназа и фенилаланинаммиаклиаза, которая участвует в синтезе фенилпропаноидов. Они обнаружили, что увеличение концентрации 5-азацитидина повышает активность этих ферментов, но только до определенного уровня.

Эти результаты указывают на то, что деметилирование ДНК может значительно усилить естественные защитные механизмы томатов от грибковых инфекций. Этот эпигенетический подход предлагает устойчивую альтернативу химическим фунгицидам после сбора урожая.

Профессор Лайфэн Лу, старший автор исследования, подчеркивает, что деметилирование ДНК не только повышает устойчивость к болезням, но и предлагает экологически чистый подход к борьбе с грибками, что важно для продовольственной безопасности и сохранения окружающей среды.