Siena bakterijų vytimui sustabdyti

Siena bakterijų vytimui sustabdyti

Vaizdas: Pomidorų augalų stiebų skerspjūviai, stebėti fluorescencine mikroskopija iš jautrių (kairėje) ir atsparių (dešinėje) pomidorų augalų veislių, užkrėstų Ralstonia solanacearum. Atsparių augalų kraujagyslėse kaupiasi fenoliniai junginiai (mėlyna fluorescencija) ir su ligno suberinu susiję junginiai (žalioji fluorescencija), kurie suteikia apribojimo mechanizmą prieš bakteriją.
peržiūrėti daugiau

Kreditas: Žemės ūkio genomikos tyrimų centras (CRAG)

Naujas darbas, vadovaujamas Núria Sánchez Coll, Žemės ūkio genomikos tyrimų centro (CRAG) CSIC tyrėjos, paaiškina, kaip pomidorų augalų veislės yra atsparios bakteriniam vytimo patogenui. Ralstonia solanacearum turi galimybę apriboti bakterijų judėjimą augale. Tyrimas, neseniai paskelbtas žurnale Naujasis fitologasanalizuoja ksilemo barjerų, kurie suteikia atsparumą, sudėtį ir formavimąsi R. solanacearumdirvožemio bakterija, daranti niokojantį poveikį daugeliui saulėtų augalų, tokių kaip pomidorai, bulvės, pipirai ir baklažanai. Rezultatai leido tyrėjams sukurti atsparumą R. solanacearum komercinėms imlių pomidorų augalų veislėms.

Agroekonominis poveikis R. solanacearum, patogenas, atsakingas už bakterinio vytulio ligą, kelia nerimą viso pasaulio ūkininkams dėl didelio pažeidžiamų rūšių skaičiaus, plataus geografinio paplitimo ir išlikimo dirvožemyje bei vandenyje. Šis patogenas patenka į augalą per šaknis ir kolonizuoja ksilemo kraujagysles, kurios perneša vandenį ir maistines medžiagas į stiebus ir lapus, sistemingai plinta ir galiausiai žudo augalą. Bakteriniam vytui atsparios pomidorų veislės gali susintetinti armuojančias dangas, kurios riboja R. solanacearum į užkrėstus kraujagysles, užkertant kelią bakterijų plitimui į sveikus audinius. Nepaisant to, kad tai yra pagrindinis atsparumo veiksnys, šių kliūčių sudėtis ir susidarymas iki šiol nebuvo išsamiai ištirtos.

Sienų sutvirtinimai infekcijai apriboti

Siekdami suprasti, kaip veikia atsparumas bakterijų vytimui, mokslininkai palygino jautrią komercinę pomidorų veislę su labai atsparia pomidorų veisle, kuri, nepaisant to, kad užaugina labai mažus, netinkamus vartoti vaisius, yra patikimas atsparumo šaltinis veisimo programose. Užkrėtus abi veisles su R. solanacearum, histologinė, gyvo vaizdo ir spektroskopinė analizė atskleidė, kad atspariuose augaluose susidaro kraujagyslių dangos, kuriose yra ligno-suberino ir susijusių fenolinių junginių (pvz., HCAA). Tokie struktūriniai sienų sutvirtinimai, kurių nebuvo jautriuose augaluose, sudaro fizikinį ir cheminį barjerą, kuris sulaiko bakterijas į ksilemą ir padaro jo indus atsparius patogeniniam skilimui.

„Mūsų Ankstesnis darbasnustatėme kliūtis, per kurias atsparus pomidoras gali apriboti R. solanacearum išplito, atskleidžiant, kad ksilemo audinys yra pagrindinis mūšio laukas dėl kraujagyslių vytimo patogenų ir jų šeimininkų sąveikos, kur kyla pavojus infekcijos baigčiai. Bendradarbiaujant su kolegomis iš Barselonos Medžiagų mokslo instituto (ICMAB, CSIC), Sevilijos gamtos išteklių ir agrobiologijos instituto (IRNAS, CSIC) ir Žironos universiteto, dabar mums pavyko nustatyti intensyvius struktūrinius ir metabolinius pokyčius, kuriuos patiria atsparių augalų ksilemo kraujagyslės, reaguodamos į patogenus, užkertant kelią bakterijų kolonizacijai aplinkiniuose audiniuose ir ląstelėse.»pažymi Núria Sánchez Coll, CRAG CSIC tyrėja, atsakinga už šį tyrimą.

Inžinerinis pomidorų atsparumas bakteriniam vytukui

Atsižvelgiant į pastebėtą ligno-suberino ir susijusių junginių kaupimąsi kraujagyslių dangose, tolesnė analizė parodė, kad genai, dalyvaujantys šių molekulių sintezės keliuose, buvo pernelyg išreikšti atspariuose augaluose, užkrėstuose R. solanacearum. Remdamiesi šiais rezultatais, mokslininkai nusprendė nustatyti, ar pernelyg didelė tokių genų ekspresija jautriuose pomidorų augaluose padidintų jų atsparumą. bakterinis vytimas.

„Mūsų eksperimentai rodo, kad per didelis ligno-suberino kelio genų ekspresija komercinei jautrioje pomidorų įvairovėje yra labai veiksmingas atsparumo mechanizmas. R. solanacearumdrastiškai apribodamas bakterijų plitimą ir blokuodamas ligų atsiradimą »aiškina Álvaro Luis Jiménez, CRAG tyrėjas, dalyvaujantis tyrime.

„Įdomu tai, kad taip pat buvo pranešta apie suberino kaupimąsi reaguojant į sausrą, o ligno-suberino junginių sintezė yra gerai išsaugota visoje augalų karalystėje. Todėl, šių kelių inžinerija gali turėti dvigubą poveikį tiek bakterijų, tiek atsparumui sausraigerinant augalų našumą lauke nepalankiomis sąlygomis », daro išvadą Sánchez Coll.

Nuorodos straipsnis

Anurag Kashyap, Álvaro Luis Jiménez-Jiménez, Weiqi Zhang, Montserrat Capellades, Sumithra Srinivasan, Anna Laromaine, Olga Serra, Mercè Figueras, Jorge Rencoret, Ana Gutiérrez, Marc Valls ir Nuria S. Coll. Sukelta ligno-suberino kraujagyslių danga ir tiramino gauti hidroksicinamono rūgšties amidai riboja Ralstonia solanacearum kolonizaciją atspariuose pomidoruose. Naujasis fitologas (2022 m.). https://doi.org/10.1111/nph.17982

New Phytologist yra pirmaujantis tarptautinis augalų mokslo žurnalas. Jį išleido Wiley ir priklauso ne pelno organizacijai „New Phytologist Foundation“, kuri yra skirta augalų mokslo propagavimui.

Apie Žemės ūkio genomikos tyrimų centrą (CRAG)

Žemės ūkio genomikos tyrimų centras (CRAG) yra Katalonijos vyriausybės (Ispanija) tyrimų centrų sistemos CERCA dalis, įkurtas bendradarbiaujant keturioms institucijoms: Ispanijos nacionalinei mokslinių tyrimų tarybai (CSIC). ) ), Žemės ūkio ir maisto tyrimų ir technologijų institutas (IRTA), Barselonos autonominis universitetas (UAB) ir Barselonos universitetas (UB). CRAG tyrimai apima nuo fundamentinių augalų ir ūkio gyvūnų molekulinės biologijos tyrimų iki molekulinių metodų, skirtų veisti rūšis, svarbias žemės ūkiui ir maisto gamybai, glaudžiai bendradarbiaujant su pramone. 2016 metais Ispanijos ekonomikos ir konkurencingumo ministerija CRAG pripažino „Severo Ochoa kompetencijos centru“.
Apie Ispanijos nacionalinę mokslinių tyrimų tarybą (CSIC): Ispanijos nacionalinė mokslinių tyrimų taryba (CSIC) yra didžiausia viešoji įstaiga Ispanijoje, užsiimanti moksliniais ir techniniais tyrimais, ir viena ryškiausių Europos mokslinių tyrimų erdvėje. Ji per Mokslinių tyrimų generalinį sekretoriatą yra prijungta prie Mokslo ir inovacijų ministerijos. Ji turi didelį daugiadisciplininį potencialą tiek dėl savo dydžio (daugiau nei 11 000 žmonių), tiek dėl paplitimo (jis yra beveik visose autonominėse bendruomenėse). Jai priklauso 120 institutų, 68 nuosavi ir 52 mišrios nuosavybės su kitomis įstaigomis. Jo moksliniai tyrimai svyruoja nuo fundamentinių mokslų iki technologijų plėtros visose žinių srityse: humanitarinių ir socialinių mokslų, maisto mokslo ir technologijų, biologijos, biomedicinos, fizikos, chemijos, medžiagų, gamtos išteklių ir žemės ūkio mokslų.

Apie Barselonos Medžiagų mokslo institutą (ICMAB-CSIC)

Barselonos Medžiagų mokslo institutas (ICMAB-CSIC) yra daugiadisciplininis tyrimų centras, orientuotas į pažangiausius funkcinių pažangių medžiagų tyrimus energetikos, elektronikos, nanomedicinos ir pritaikymo srityse, kurios dar neįsivaizduojamos. ICMAB yra integruota į Barselonos nanoklasterį Bellateroje (BNC-b), mokslinių tyrimų tinklą, kurį sudaro UAB, CSIC (ICMAB, IMB-CNM ir ICN2), kuri yra Universitat Autònoma de Barcelona (PRUAB) tyrimų parko dalis ir ALBA sinchrotronas. BNC-b tikslas yra dalytis pažangia moksline įranga ir propaguoti bei skleisti nanomokslą ir nanotechnologijas. Nuo 2016 m. ICMAB yra pripažintas „Severo Ochoa kompetencijos centru“ ir yra SOMM aljanso (SOMMa) dalis.

Apie Sevilijos gamtos išteklių ir agrobiologijos institutą (IRNAS)

Sevilijos gamtos išteklių ir agrobiologijos institutas (IRNAS) yra valstybinės agentūros Ispanijos nacionalinės tyrimų tarybos (CSIC), prie Mokslo ir inovacijų ministerijos (MICINN) tyrimų centras. IRNAS tikslas – atlikti dirvožemio-augalų-vandens gamtos išteklių naudojimo ir išsaugojimo tyrimus, daugiausia dėmesio skiriant problemoms, kylančioms dėl jų naudojimo sausringose ​​ir pusiau sausose vietovėse, spręsti. Be aukšto lygio tarptautinės reikšmės mokslinės produkcijos, IRNAS kuria programas ir įrankius, naudingus žemės ūkio ir miškų pramonės, aplinkos apsaugos agentūrų ir viešojo administravimo suinteresuotosioms šalims. IRNAS tikslas – gerinti produktyvumą, kuo mažiau paveikiant aplinką, siekiant užtikrinti gamtos išteklių tvarumą.

Apie Žironos universitetą

Žironos universitetas yra viešoji įstaiga, kuri integruojasi į Katalonijos valstybinių universitetų sistemą, puikiai atlieka mokymą ir mokslinius tyrimus bei dalyvauja visuomenės pažangoje ir vystyme kurdama, perduodant, skleidžiant ir kritikuojant mokslą, technologijas, humanitarinius ir socialinius mokslus. sveikata ir menai. Tai yra jos aplinkos ekonominis ir kultūrinis variklis, išreiškiantis universalumo ir atvirumo visoms pasaulio tradicijoms, pažangai ir kultūroms pašaukimą.


Atsisakymas: AAAS ir EurekAlert! nėra atsakingi už naujienų pranešimų, paskelbtų EurekAlert, tikslumą! prisidedančios institucijos arba už bet kokios informacijos naudojimą per EurekAlert sistemą.

Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas.