Найдена главная уязвимость картофеля, которую использует фитофтороз

Противостояние растений и патогенов – это результат миллионов лет эволюции. В то время как растения совершенствуют свои иммунные системы, патогены совершенствуют стратегии, чтобы их обходить. Одна из таких стратегий – воздействие на белки хлоропластов, которые имеют важнейшее значение для фотосинтеза и защитной реакции растения.

Исследователи Хуачжунского сельскохозяйственного университета изучили механизм, с помощью которого гриб возбудитель фитофтороза Phytophthora infestans подавляет иммунитет картофеля.

Накопление белка в хлоропластах

Было установлено, что эффекторный белок гриба, Pi22922, взаимодействует с растительным белком StFC-II. Вместо того чтобы разрушить его, патоген стабилизирует StFC-II в цитоплазме, провоцируя его избыточное накопление в хлоропластах.

Этот дисбаланс нарушает биосинтез хлорофилла и гема, что приводит к значительному снижению активной формы кислорода –  важнейшего компонента иммунного ответа растения.

Эксперименты с модифицированным картофелем подтвердили, что сверхэкспрессия StFC-II делает растение более уязвимым к инфекции.

Понимание этого механизма открывает новые перспективы для селекции сельскохозяйственных культур, устойчивых к болезням.

Изучение карантинных и других особо опасных грибных фитопатогенов проводят в научных подразделениях Всероссийского центра карантина растений (ФГБУ «ВНИИКР» Россельхознадзора).

Источник: Meng Xu et al, Chloroplast protein StFC-II was manipulated by a Phytophthora effector to enhance host susceptibility, Horticulture Research (2024). DOI: 10.1093/hr/uhae149