Перевод: Ольга Можейко, ГлавАгроном
Небольшие по площади коричневые пятна, которые образуются на растениях тыкв, являются признаком бактериальной болезни. Пятна не только портят мякоть плода, но и становятся «воротами» для вызывающих гниль грибов и других патогенов, которые могут полностью уничтожить тыквы и другие культуры семейства Тыквенные еще на стадии формирования плодов. При поражении бактериальной инфекцией потери урожая могут доходить до 90%.
Несмотря на тяжесть заболевания, ученые мало что знают о генетике возбудителя, вызывающего его; почти вся молекулярная информация, необходимая для точного диагностического тестирования и целенаправленного лечения, отсутствует для болезни.
В новом исследовании ученые Университета Иллинойса собрали первый полный геном бактерий, вызывающих бактериальную пятнистость листьев тыквенных Xanthomonas cucurbitae , и идентифицировали гены, которые активируются во время инфекции.
«Наличие полного генома позволит нам лучше понимать, как развивается бактериальная пятнистость листьев тыквенных на культурах. Мы можем использовать эту информацию, чтобы посмотреть, как распространяется патоген, существуют ли различия в специфичности хозяина среди субпопуляций или штаммов, или насколько вероятно развитие устойчивости к химическому контролю».
Сара Хинд - старший автор исследования, фитопатолог
После секвенирования генома группа Хинда сравнила его с геномами 12 других видов Xanthomonas , которые вызывают болезни у различных сельскохозяйственных растений, таких как томаты, рис, цитрусовые и пшеница.
Исходя из результатов исследования выяснилось, что склонность к созданию «хаоса» в полевых условиях у Xanthomonas cucurbitae была самой невысокой. Как отметили ученые, у Xanthomonas cucurbitae был самый маленький геном и было меньше генов, которые, важны для других видов Xanthomonas , чтобы провоцировать болезнь.
«Поскольку у этого патогена отсутствуют многие известные гены вирулентности (то есть болезнетворные), мы не знаем точно, какие гены необходимы патогену для заражения тыквенных растений. Это может быть новый ген или механизм, который развился у этого вида».
Сара Хинд - старший автор исследования, фитопатолог
Чтобы приблизиться к ответу, исследовательская группа выращивала бактерии в жидкой среде, имитирующей среду обитания хозяина, и идентифицировала более 400 генов, экспрессия которых изменялась, когда патоген взаимодействовал со своим «хозяином». В частности, они наблюдали повышенную экспрессию генов ферментов, связанных с распадом растительных тканей, которые являются ключевыми для дальнейшего развития заболевания. Команда и дальше будет продолжать свое исследование, чтобы в полной мере определить предпосылок развития заболевания, а также найти способ, позволяющий предотвратить попадание бактерий в плоды тыквы. По словам ученых, именно распространение патогена с листьев на плоды и является основной угрозой для будущего урожая культур семейства Тыквенные.
Подготовлено по материалам сайта phys.org.
Узнавайте первыми самые актуальные новости сельского хозяйства России и мира на нашем сайте «ГлавАгроном».
