Исследование выявило ключевые гены, контролирующие уязвимость яблонь к гломереллезной пятнистости листьев.

В последние годы гломереллезная пятнистость листьев (GLS) становится нарастающей проблемой во многих районах выращивания яблони в Китае, представляя серьезную угрозу для устойчивого и здорового развития яблочной промышленности страны. Эта болезнь главным образом вызывается доминирующим видом гемибиотрофного пищевого патогена - Colletotrichum fructicola.

Патоген поражает листья и плоды в условиях высокой температуры и влажности, в результате чего листья отмирают и плоды покрываются пятнами. Это приводит к опадению плодов и ослаблению жизнеспособности яблонь, что влияет на урожайность в следующем году. Самым эффективным способом борьбы является использование дитиокарбаматных фунгицидов.

Однако продолжительное и интенсивное использование таких фунгицидов негативно сказывается на экологии, безопасности и качестве фруктов, а также значительно увеличивает затраты на производство. Поэтому для разработки новых методов профилактики и контроля необходимо более глубокое понимание молекулярных механизмов реакции яблок на инфекцию и исследование влияния генов, таких как MdVQ17.

В исследовании, проведенном командой ученых из Государственной ключевой лаборатории по устойчивости сельскохозяйственных культур к стрессу и высокоэффективному производству/Шэньсийской ключевой лаборатории яблок, Колледжа садоводства Северо-западного университета А и Ф, установлено, что MdVQ17 регулирует восприимчивость яблонь к GLS. Установлено, что MdVQ17 является важным модулятором, который усиливает деградацию салициловой кислоты и активность пектинлиазы, повышая тем самым восприимчивость к болезнем.

Исследование показало, что взаимодействие МdVQ17 с фактором транскрипции MdWRKY17 ослабляет устойчивость яблонь к GLS. Это взаимодействие способствует активации ключевых генов, таких как MdDMR6 и MdPL-like, которые участвуют в деградации салициловой кислоты и активности пектинлиазы. В результате возникает повышенная уязвимость к GLS.

Результаты исследования раскрывают сложную регуляторную сеть, которая ослабляет защиту растения и изменяет критические биохимические пути. Это открывает новые перспективы для селекции яблонь, устойчивых к GLS. Возможно, подавление экспрессии MdVQ17 или нарушение его взаимодействия с MdWRKY17 поможет разработать сорта яблонь, которые менее зависят от химических фунгицидов и обеспечивают более устойчивое производство этого важного фрукта.

Исследование предоставляет ценную информацию о генетических факторах, влияющих на восприимчивость яблонь к болезням, и предлагает потенциальные пути для разработки более устойчивых сортов яблонь, основываясь на комплексных взаимодействиях МdVQ17 и МdWRKY17.

Источник: Northwest A & F University.

Фотография: Лукьянов Дмитрий, AgroXXI.