Микроб обманул иммунитет помидоров для победы в эволюционной битве

Микроб обманул иммунитет помидоров для победы в эволюционной битве Коварная стратегия возбудителя бактериальной пятнистости листьев томата напомнила, что прощаться с пестицидами еще не стоит
Когда мы думаем об эволюции, многие из нас представляют в воображении линию от обезьяны к человеку, серию постепенных изменений, охватывающих миллионы лет. Но у некоторых видов эволюция происходит так быстро, что ее можно наблюдать в режиме реального времени, пишет Лорен Куинн в релизе Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн, опубликованном на портале phys.org.
Так обстоит дело с Xanthomonas, организмом, вызывающим бактериальную пятнистость листьев у растений томата и перца. Как и многие микробы с коротким временем генерации, он может молниеносно развиваться и приобретать полезные свойства, например, способность ускользать от защитной системы своего хозяина.
Новое исследование Университета Иллинойса показывает, что один из видов Xanthomonas, X. euvesicatoria (Xe), эволюционировал, чтобы избежать обнаружения иммунной системой томата.
«Это часть эволюционной войны между растениями и патогенами, когда у растения есть некоторые защитные свойства, а затем какая-то часть популяции патогенов эволюционирует, чтобы преодолеть защиту. Растение в ответ должно развить или приобрести новый защитный признак, но процесс идет намного медленнее по сравнению с микробами. Это исследование является прекрасным примером продолжающейся битвы. Оно говорит нам, что мы не можем полностью полагаться на эту черту в борьбе с бактериальной пятнистостью, вызываемой Xe», - говорит Сара Хинд, доцент кафедры наук о растениеводстве в Иллинойсе и соавтор пары недавних исследований, опубликованных в журнале «Молекулярные взаимодействия растений и микробов».
Система защиты томатов следит за Xanthomonas и другими бактериями посредством иммунных рецепторов, которые химически обнаруживают жгутики - длинные хлыстоподобные структуры, позволяющие бактериям перемещаться или «плавать» через почву и ткани растений. Хинд и ее коллеги использовали методы лабораторного и геномного моделирования, чтобы показать: один из рецепторов томатов, FLS3, больше не работает для обнаружения белков флагеллина в Xe.
Белки флагеллина Xe изменились всего на одну аминокислоту, но этого достаточно, чтобы избежать обнаружения рецепторами FLS3 томатов.
Соавтор исследования Мария Мальвино отмечает: «Было удивительно видеть, что только одно изменение аминокислоты произвело такой эффект. Это заставило нас задуматься, как связывание между флагеллином и FLS3 могло быть так резко изменено».
Тот факт, что Xe может проскользнуть мимо защиты помидоров, означает, что фермерам не стоит полагаться лишь на врожденную устойчивость к болезням и держать под рукой пестициды на основе меди.
В некоторых местах в США, включая регион Среднего Запада и в частности в Иллинойсе, Xe не представляет такой большой проблемы, как два других вида Xanthomonas, X. perforans и X. gardneri (Xp и Xg).  Томат пока еще может противостоять этим видам, но как знать, не применят ли и они стратегию уклонения, позаимствовав у родственников.
«Xp и Xe действительно генетически близки, и было показано, что они могут делиться своим генетическим материалом друг с другом. Так что не исключено, что эта стратегия уклонения Xe может проникнуть в Xp и обеспечить такое же преимущество перед томатом», сказала Хинд.
Эксперт отметила, что склонность этих бактерий к разрушению защитных сил хозяина в результате быстрой эволюции затрудняет селекцию томатов на устойчивость к болезням: «Для селекционеров у нас плохие новости. Часто к тому времени, когда они начинают выпуск нового сорта, популяция патогенов меняется. А если добавить к этому сложность сохранения всех желаемых свойств томата, ситуация непроста. Опять же, производителям помидоров остается полагаться на фунгициды и медь, чтобы сохранить рентабельность производства».
(Источник: phys.org. Автор: Лорен Куинн, Университет Иллинойса в Урбана-Шампейн. Фото: pixabay.com). 
Дата публикации: 22.12.2021
Источник: agroxxi.ru

Возможно эти новости Вам будет интересно прочитать

Китай стал крупнейшим в мире спонсором сельскохозяйственных исследований и разработок

Китай стал крупнейшим в мире спонсором сельскохозяйственных исследований и разработок

По инвестициям в НИОКР Китай обогнал Евросоюз, где финансирование агронауки традиционно входит в приоритеты США начинают опасаться растущего потенциала КНР на мировой агропродовольственной арене. «В то время как государственное финансирование сельскохоз...

на арбузе привлекли искусственный интеллект

на арбузе привлекли искусственный интеллект

Ученые разрабатывают простой и недорогой датчик, совместимый с дроном, чтобы ускорить обнаружение ложной мучнистой росы на растениях арбуза Попытка опередить проблемные патогены растений и сработать на опережение всегда была проблемой для фермеров. Напри...

Опрыскивание салициловой кислотой помогло защитить урожай пшеницы от жары

Опрыскивание салициловой кислотой помогло защитить урожай пшеницы от жары

Высокотемпературный стресс при наливе зерна существенно снижает продуктивность пшеницы, таким образом, для обеспечения продовольственной безопасности необходимо развивать теплоустойчивость культуры. Китайские ученые выяснили, может ли недорогая экзогенная...

Российские научные и образовательные организации отчитались о работе по селекции и семеноводству

Российские научные и образовательные организации отчитались о работе по селекции и семеноводству

7 июня 2022 года состоялось заседание Комиссии по использованию в семеноводстве коллекций отечественных семян сельскохозяйственных растений (кукуруза, рапс, соя, подсолнечник) научных и образовательных организаций С приветственным словом выступили предсе...

Мониторинг картофельных полей на золотистую картофельную нематоду идет в Калининградской области

Мониторинг картофельных полей на золотистую картофельную нематоду идет в Калининградской области

Отобранные почвообразцы проходят самую тщательную диагностику Специалисты отдела защиты филиала ФГБУ «Россельхозцентр» по Калининградской области продолжают ежегодное обследование полей, планируемых под посадку картофеля. Отбор почвенных образцов на выя...

Смесь параквата и хитозана улучшила активность гербицида в моделируемых условиях дождя

Смесь параквата и хитозана улучшила активность гербицида в моделируемых условиях дождя

Внезапные осадки после гербицидной обработки могут смыть пестициды с поверхности растительных тканей, что снижает эффективность препаратов и создают риски для нецелевых организмов и окружающей среды. Исследователи предложили подключить к гербицидам наноча...

Ставрополье поделилось опытом с коллегами из Татарстана в защите разных сельхозкультур

Ставрополье поделилось опытом с коллегами из Татарстана в защите разных сельхозкультур

От пшеницы до черешни везде встречаются инновации В Ставропольском Россельхозцентре прошла встреча с руководителем филиала ФГБУ «Россельхозцентр» по Республике Татарстан Виталием Леонидовичем Новичковым С работой учреждения гостя ознакомил руководитель ...

О семенах на 2023 год необходимо подумать заранее

О семенах на 2023 год необходимо подумать заранее

Об этом говорили на совещании под председательством заместителя министра сельского хозяйства Российской Федерации А.В. Разина на тему: «О готовности обеспечения семенным материалом для проведения сезонных полевых работ в 2023 году». В совещании принял уча...

аже на сайте привлекли внимание надзорных органов

аже на сайте привлекли внимание надзорных органов

В Саранске при проведении мероприятия без взаимодействия выявлены нарушения правил реализации пакетированных семян и саженцев Специалистами отдела надзора в области карантина растений, качества и безопасности зерна и семеноводства по Республике Мордовия ...