Populære Innlegg

Redaksjonens - 2019

Hemmeligheter med utviklingen av potetblodse kan hjelpe bøndene med å kjempe tilbake

Anonim

Forskere ved Oxford University og The Sainsbury Laboratory, Norwich, så på enestående detaljer om hvordan Phytophthora infestans, et patogen som fortsetter å pusse poteter og tomater i dag, utviklet seg til å målrette mot andre planter.

annonse


Studien, publisert i dag i tidsskriftet Science, er den første som viser hvordan patogener bytter fra å målrette en art til en annen gjennom endringer på molekylivå. Forskere undersøkte de biokjemiske forskjellene mellom Phytophthora infestans og søsterarter Phytophthora mirabilis, et patogen som splittet fra P. infestans for rundt 1300 år siden for å målrette mot Mirabilis jalapa- planten, kjent som klokken fire. De oppdaget at hver patogenart skiller ut spesialiserte stoffer for å stenge forsvaret fra målgruppen.

"Planter har disse enzymene kalt proteaser som spiller en nøkkelrolle i deres forsvarssystemer, sier dr. Renier van der Hoorn, medforfatter av studiet fra Oxford University's Department of Plant Sciences. "Når en plante blir smittet, hjelper proteaser planter til å angripe invaderende patogener og utløse immunresponser. P. infestans utskiller stoffer som kalles effektorer som deaktiverer proteaser i poteter og tomater. Disse er høyt spesialiserte for å blokkere spesifikke proteaser i vertsplanten, som passer som en nøkkel inn i en lås. '

Effektorene utskilt av P. infestans er mindre effektive mot proteaser i andre planter som klokken fire, da de ikke passer godt inn i "låser". Forskerne fant at P. mirabilis utviklet effektorer som deaktiverer forsvaret fra klokken fire, men er ikke lenger effektive mot poteter eller tomater.

For første gang har vi funnet en direkte molekylær mekanisme som underbygger endringen i vertspesialisering, sier dr. Van der Hoorn. "Vi så på spesialisering i blightpatogenens hemmelige våpen, en nøkkelfamilie av effektorer kalt" EPIC "som kan passere gjennom plantebeskyttelse uoppdaget for å deaktivere proteasene. EPIC-effektorene utskilt av P. infestans har utviklet seg til å passe til strukturen av potetproteaser, akkurat som P. mirabilis har utviklet effektorer som passer fire klok proteaser.

"Hvis vi kunne avle planter med proteaser som kan oppdage disse smidige EPIC-effektorer, kan vi forhindre at de" sniker seg inn "og dermed gjør mer resistente planter. Innen det neste tiåret planlegger vi å utnytte disse effektorernes spesialiserte egenskaper til å utvikle proteaser som er motstandsdyktige overfor deres handling, eller kan til og med fange dem og ødelegge patogenet. Kartoffel- og tomatplanter med slike proteaser ville være motstandsdyktige mot blightpatogener, og kombinert med andre resistente egenskaper kunne gi en annen "vegge" til forsvar mot patogenene.

annonse



Historie Kilde:

Materialer levert av University of Oxford . Merk: Innholdet kan redigeres for stil og lengde.


Tidsreferanse :

  1. S. Dong, R. Stam, LM Cano, J. Song, J. Sklenar, K. Yoshida, TO Bozkurt, R. Oliva, Z. Liu, M. Tian, ​​J. Win, MJ Banfield, AME Jones, RAL van der Hoorn, S. Kamoun. Effector-spesialisering i en linje av det irske potetfaminer-patogenet . Vitenskap, 2014; 343 (6170): 552 DOI: 10.1126 / science.1246300