Схемы транскрипционного переключения патогенности грибка микробиомом с дефицитом/доминированием Aspergillus на листьях риса. Источник: Nature Microbiology (2024). DOI: 10.1038/s41564-024-01781-z
Исследователи из Университета Западной Австралии в сотрудничестве с китайскими учеными раскрыли интересный аспект взаимодействия растений и микробов, показав, как определенный листовой грибок повышает устойчивость риса к болезням посредством химической сигнализации.
Исследование, опубликованное в Nature Microbiology, предлагает новое понимание сложных взаимоотношений между рисом, его резидентной микробиотой и инвазивными патогенами.
Рис является основным продуктом питания для более чем половины населения мира, обеспечивая основной источник калорий и питательных веществ, а также жизненно важный сельскохозяйственный товар, поддерживающий средства к существованию миллионов фермеров, особенно в Азии, где производится и потребляется 90% риса в мире.
Соавтор исследования Сяоюй Лю из Центра биологии энергии растений ARC при Школе молекулярных наук UWA сказал, что исследование стало значительным шагом вперед в понимании механизмов защиты растений, и в частности риса.
«Мы уже знали, что микробы, известные как микробиота филлосферы, которые живут на надземных частях растений, устанавливают симбиотические отношения со своими растениями-хозяевами посредством обмена питательными веществами и сигнальной коммуникации», — сказал Лю.
«Эти микроорганизмы существенно влияют на различные характеристики и приспособленность растений и играют важную роль в системах защиты от патогенов, однако механизмы, с помощью которых они это делают, оставались в значительной степени неизвестными до сих пор».
Ведущий автор, профессор Мэнсен Ван, сообщил, что после обширных экспериментов в теплице и в полевых условиях команда обнаружила, что явные различия в устойчивости к болезням среди различных сортов риса исчезли, когда было разрушено микробное сообщество филлосферы.
«Руководствуясь этим интересным явлением, мы Обнаружено, что помимо генов устойчивости к болезням, важную роль в регуляции устойчивости риса к болезням также играет микробиота филлосферы», — сказал профессор Ван.
Исследователи выбрали три сорта риса — Teqing, Nipponbare и Lemont — для дальнейшего изучения и с помощью анализа микробиома и высокопроизводительного скрининга идентифицировали грибок филлосферы Aspergillus cvjetkovicii, который играет ключевую роль в повышении устойчивости риса к болезням.
«Мы обнаружили, что метаболит, известный как 2,4-DTBP, вырабатываемый грибком, повышает устойчивость риса к болезням, нейтрализуя вредные молекулы, которые накапливаются во время роста вредных грибков, и не дает грибкам вызывать инфекции», — сказал Лю.
«Наши эксперименты показали, что и грибок, и метаболит эффективны в защите риса от болезней».
Исследователи заявили, что эти результаты предлагают новые способы разработки стабильных и эффективных методов борьбы с болезнями растений.
Дополнительная информация: Сяоянь Фань и др., Aspergillus cvjetkovicii защищает от фитопатогенов с помощью межвидовая химическая сигнализация в филлосфере, Nature Microbiology (2024). DOI: 10.1038/s41564-024-01781-z
Информация о журнале:Nature Microbiology
Предоставлено Университетом Западной Австралии
