Яблони широко выращиваются в умеренных регионах по всему миру, их плоды пользуется большой популярностью у потребителей благодаря своему уникальному вкусу и богатому профилю питательных веществ. Вместе с тем в ряде стран, например, в Китае усиливается давление болезни гломереллезная пятнистость листьев – это грибное заболевание, вызываемое Colletotrichum fructicola, серьезно ограничивает урожайность и качество яблок, вызывая горькую гниль плодов. В связи с этим разрабатываются стратегии контроля, основанные на селекции на устойчивость.
эксклюзив 🔹
В последние годы гломереллезная пятнистость листьев (GLS) становится нарастающей проблемой во многих районах выращивания яблони в Китае, и это представляет серьезную угрозу для устойчивого и здорового развития яблочной промышленности страны. Болезнь в основном вызывается доминирующим видом гемибиотрофного пищевого патогена Colletotrichum fructicola.
Патоген поражает листья и плоды в условиях высокой температуры и влажности, что приводит к отмиранию листьев и пятнистости плодов и вызывает опадение плодов, а также ослабляет жизнеспособность яблонь, что снижает урожайность плодов в следующем году. Наиболее эффективным методом борьбы является применение дитиокарбаматных фунгицидов.
Однако длительное и интенсивное использование таких фунгицидов приводит к ухудшению экологии, создает проблемы безопасности и качества фруктов и значительно увеличивает производственные затраты. Поэтому для разработки новых методов профилактики и контроля крайне важно выяснить молекулярные механизмы, лежащие в основе реакции яблок на инфекцию. Такие исследования также могут предоставить важные оптимизированные гены и техническую поддержку для улучшения и выращивания новой устойчивой к болезням яблони зародышевой плазмы с помощью методов молекулярной селекции. Таким образом, важно углубить понимание молекулярных механизмов, которые управляют восприимчивостью яблок к GLS, в частности, влияние таких генов, как MdVQ17.
Исследование, проведенное командой исследователей Государственной ключевой лаборатории по устойчивости сельскохозяйственных культур к стрессу и высокоэффективному производству/Шэньсийская ключевая лаборатория яблок, Колледж садоводства, Северо-западный университет A & F, и опубликованное в журнале Horticulture Research, изучает, как MdVQ17 регулирует восприимчивость яблонь к GLS. Исследование определяет MdVQ17 как важный модулятор, который повышает восприимчивость к болезням за счет усиления деградации салициловой кислоты и активности пектинлиазы.
Исследование показывает, что MdVQ17 ослабляет устойчивость яблонь к GLS, взаимодействуя с фактором транскрипции MdWRKY17. Это взаимодействие усиливает активацию MdWRKY17 ключевых генов, таких как MdDMR6 и MdPL-like, которые участвуют в деградации салициловой кислоты и активности пектинлиазы, что приводит к повышенной уязвимости к GLS.
Результаты выявили сложную регуляторную сеть, которая ослабляет защиту растения и изменяет критические биохимические пути, открывая новые цели для селекции яблонь, устойчивых к GLS.
«Понимание взаимодействия между MdVQ17 и MdWRKY17 дает ценную информацию о генетических факторах, влияющих на восприимчивость яблонь к болезням. Это исследование не только определяет ключевые регуляторные компоненты, но и предлагает потенциальные пути для разработки более устойчивых сортов яблонь», — говорит доктор Ке Мао, старший научный сотрудник исследования.
Эти идеи могут сформировать будущие стратегии селекции, нацеленные на комплекс MdVQ17-MdWRKY17, чтобы повысить устойчивость яблонь к GLS. Подавляя экспрессию MdVQ17 или нарушая его взаимодействие с MdWRKY17, можно будет разработать сорта яблони, которые менее зависят от химических фунгицидов, способствуя более устойчивому производству важнейших фруктов.
Источник: Northwest A & F University.
Заглавное фото: Лукьянов Дмитрий, AgroXXI.ru.