Ученые нашли способ защиты сои от цистообразующей нематоды

Производители сои по всему миру сталкиваются с серьезной проблемой – соевой цистообразующей нематодой. Этот микроскопический патоген поражает корни сои, снижая урожайность, вызывая ежегодно огромные потери на десятки миллиардов долларов.

Несмотря на многолетние поиски, эффективных решений для защиты сои от соевой цистообразующей нематоды не найдено. Поскольку ранние симптомы поражения малозаметны, патоген часто обнаруживается только на поздних стадиях.

Исследователи Университетов Индианы и штата Айова идентифицировали эффекторный белок под названием цистеиновая протеаза 1, который нематода выделяет во время заражения в корни сои. Цистеиновая протеаза 1 разрушает иммунную систему растения, открывая патогену путь к инфицированию. В ходе исследования было установлено, что белок сои аминотрансфераза аминокислот GmBCAT1 является мишенью для цистеиновой протеазы 1.

Последующие эксперименты показали, что цистеиновая протеаза 1 предотвращает накопление белка аминотрансферазы аминокислот, что свидетельствует о его расщеплении. Полученные результаты могут кардинально изменить способы защиты сельскохозяйственных культур от соевой цистообразующей нематоды. Открытие позволит ученым разработать белки-приманки, которые будут обманывать эффекторы соевой цистообразующей нематоды, вынуждать нематод расщеплять приманки, запуская иммунный ответ растений, который предотвратит дальнейшее заражение.

Результаты исследования будут способствовать развитию сельского хозяйства. Выведение сортов сои, устойчивых к соевой цистообразующей нематоде, позволит сократить использование химических пестицидов, снизить воздействие сельского хозяйства на окружающую среду и одновременно повысить урожайность.

Присутствующие в почве нематоды являются причиной снижения урожая возделываемых культур.  Во Всероссийском центре карантина растений (ФГБУ «ВНИИКР» Россельхознадзора) проводят изучение и разработку методов диагностики карантинных и особо опасных и нематод. Разработанные в рамках научных исследований методические рекомендации по выявлению и идентификации вредных организмов используют аккредитованные лаборатории Россельхознадзора при карантинных фитосанитарных исследованиях.

Источник: Alexandra Margets et al, The Soybean Cyst Nematode Effector Cysteine Protease 1 (CPR1) Targets a Mitochondrial Soybean Branched-Chain Amino Acid Aminotransferase (GmBCAT1), Molecular Plant-Microbe Interactions (2024). DOI: 10.1094/MPMI-06-24-0068-R