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

вье почвы

вье почвы

Некоторые индийские компании решили не продавать фермерам обычные синтетические удобрения, если они отказываются приобрести вместе с ними компост и продукцию с микроэлементами Уполномоченный комиссар по сельскому хозяйству штата Махараштра Дирадж Кумар з...

 потере свыше трети урожая

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...

На ПМЭФ подписано соглашение о строительстве научно-исследовательского центра компании «Август» в Подмосковье

На ПМЭФ подписано соглашение о строительстве научно-исследовательского центра компании «Август» в Подмосковье

Губернатор Московской области Андрей Воробьев и генеральный директор АО Фирма «Август» Михаил Данилов 16 июня на площадке Петербургского международного экономического форума (ПМЭФ) подписали соглашение о строительстве в Подмосковье крупнейшего в России на...

тупает как возобновляемая альтернатива синтетическим агрохимикатам

тупает как возобновляемая альтернатива синтетическим агрохимикатам

Ученые «просеяли» геном ячменя и определили гены, формирующие ризосферную микробиоту культуры Тонкий слой почвы, окружающий корни растений, граница раздела, которую ученые определяют как ризосферу, является средой обитания множества микроорганизмов, кото...

Гречиха умеет заманивать проволочника для уничтожения

Гречиха умеет заманивать проволочника для уничтожения

Биофумигационные свойства гречихи исследуют канадские ученые Химический контроль достиг вредителей точки, когда «больше одного и того же» может не сработать, поэтому поиск новых или альтернативных методов продолжается. Для органического контроля проволоч...

апустила рынок органических удобрений в Гане

апустила рынок органических удобрений в Гане

Предприятия Zoomlion Ghana Limited принимают на переработку в органические удобрения все виды отходов Об этом сообщает портал «Новости Ганы» (www.ghanamma.com). «Министр продовольствия и сельского хозяйства Ганы д-р Овусу Африйи Акото выразил удовлетвор...

цидов в ЕС к 2030 году кажется утопией

цидов 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,...

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...

Контроль прорастания клубней начинается в поле

Контроль прорастания клубней начинается в поле

Внесение малеинового гидразида в вегетацию станет эффективным союзником для облегчения контроля всхожести клубней при хранении при соблюдении определенных правил применения Об этом напоминают Мишель Мартен и Морган Флэш из французского Института защиты р...