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

Зерна на 7 млн рублей сожрали пожары в Ставропольском крае

Зерна на 7 млн рублей сожрали пожары в Ставропольском крае

Опашка хлебных массивов – залог сохранности урожая В период уборочных работ аграрии должны безукоризненно следовать правилам пожарной безопасности. И дело — не в штрафах за нарушение, а в реальных угрозах для жизни людей и продовольственной безопасности....

Жидкая мульча появится на мировом рынке в ближайшей перспективе

Жидкая мульча появится на мировом рынке в ближайшей перспективе

Разработкой инновации, в которой мульчу не укладывают, а распыляют, занимаются ученые в разных странах мира Подробнее про интересную новинку рассказывает Дэвид Эппенбергер в статье на швейцарском агропортале lid.ch. «Мульчирующие пленки являются частью ...

Жимолость лучше растет в органической системе: доказано на 60 сортообразцах

Жимолость лучше растет в органической системе: доказано на 60 сортообразцах

Бакчарский питомник поделился опытом по органическому земледелию Союз органического земледелия России провел в ОГУП «Бакчарское» Томской области очный практический семинар по производству органической жимолости. Обучение организовано в рамках Дней жимол...

 фунгицидов в ЕС к 2030 году кажется утопией

фунгицидов в ЕС к 2030 году кажется утопией

Во время встречи членов Королевской голландской ассоциации патологии растений в Вагенингене несколько производителей рассказали о своих практических дилеммах. Эксперты обсудили возможные решения для борьбы с болезнями растений с меньшим количеством химии,...

Как подготовить склады к приемке нового урожая зерна

Как подготовить склады к приемке нового урожая зерна

В последнее время существенно увеличились объемы хранения зерновых культур в амбарах и других складских помещениях. В связи с этим специалисты «Россельхозцентра» по Орловской области напоминают, что крайне важно сохранить этот урожай без количественных по...

Вредителей льна в Ставропольском крае вовремя остановили пестицидами

Вредителей льна в Ставропольском крае вовремя остановили пестицидами

Не допущено превышение ЭПВ по вредителям льна в Труновском районе Специалистами Труновского районного отдела филиала ФГБУ «Россельхозцентр» по Ставропольскому краю проведено обследование посевов льна на наличие вредителей. В районе засеяно 5649 га льном...

 Китае одобрено 73 регистрации пестицидов для экспорта

Китае одобрено 73 регистрации пестицидов для экспорта

Больше всего зарегистрировано продуктов 2,4-Д С января 2022 года Китай утвердил в общей сложности 73 регистрации пестицидов только для экспорта. Среди них 29 гербицидов, 19 инсектицидов, 18 фунгицидов, 5 регуляторов роста растений и 2 инсектицида/акарици...

льтур могут привести к потере свыше трети урожая

льтур могут привести к потере свыше трети урожая

Специалисты районных отделов «Россельхозцентра» Татарстана за неделю выборочно обследовали посевы озимых культур на выявление болезней на площади 15,7 тысяч га Фитомониторинг на полях был проведен в третей декаде мая текущего года. При этом мучнистая ро...

Предлагаемое ограничение атразина в США негативно скажется на фермерах с нулевой обработкой почвы

Предлагаемое ограничение атразина в США негативно скажется на фермерах с нулевой обработкой почвы

Агентство по охране окружающей среды (EPA) предлагает ограничить применение атразина для защиты водных растений Об этом сообщает Стив Дэвис в своей статье на американском агропортале  Аgri-pulse.com. Агентство по охране окружающей среды предлагает огран...