Недавно обнаруженные ингибиторы протеазы могут способствовать беспрепятственному выращиванию картофеля

Когда люди одомашнили растения, они сохранили определенные семена для посадки в следующем вегетационном периоде на основе желаемых признаков. На этом пути одомашнивания появилась восприимчивость к болезням, но дикие сорта растений могли бороться с этими патогенами. В настоящее время большинство культивируемых сортов картофеля восприимчивы к мягкой гнили и черной ножке, вызываемой Пектобактерии виды, но борются с патогенами, как их дикий предок. Гены специфической устойчивости в настоящее время неизвестны. Пектобактерии как серьезную угрозу мировому производству картофеля и продовольственной безопасности.

Чтобы справиться с этой угрозой, Джанак Джоши и его коллеги из Университета штата Колорадо недавно провели исследование, опубликованное в Молекулярные взаимодействия растений и микробов (МПМИ), исследуя, как дико картофель из Южной Америки (Паслен чакоэнс M6) может терпеть эти Пектобактерии-вызванные заболевания.

В предыдущем исследовании они показали, что дикий картофель производит молекулы, называемые метаболитами, которые снижают вирулентность болезни, прерывая коммуникационную систему бактерий и останавливая их способность разлагаться. стенки растительных клеток. В последнем исследовании авторов они сравнили белковые профили дикого и домашнего картофеля и обнаружили второй набор молекул, называемых ингибиторами протеазы, которые также предотвращают бактериальное злокачественное новообразование.

Это захватывающее открытие привело исследователей к клонированию ДНК нескольких генов ингибиторов протеазы и очистке белков, которые они кодируют. Испытывая влияние белков на бактерии, Джоши и его коллеги обнаружили, что эти белки заставляют бактерии изменять форму и странным образом слипаться, подавляют их способность разлагать растительные клетки и даже препятствуют их подвижности.

Своими исследованиями авторы стремятся вывести следующее поколение сорта картофеля который надежно и независимо противостоит болезнетворным микроорганизмам, уменьшая количество гниющих отходов и химических аэрозолей. Автор корреспонденции Адам Хьюбергер комментирует: «Наше открытие — это второй механизм устойчивости, который мы наблюдаем у этого вида растений, С. Чакоенсе. Это подтверждает идею о том, что дикие видов растений эволюционировали с множественными факторами устойчивости или собственной «пирамидой» признаков, которые могут быть перенесены в нашу пищевую промышленность и производство декоративных растений».

Набор защитных признаков считается устойчивым, поскольку он ухудшает способность бактерий преодолевать это сопротивление. «Они могут эволюционировать, чтобы увернуться от одной молекулы, но получить удар по голове от другой», — отмечает Хойбергер.

Ингибиторы протеазы, выявленные в этом исследовании, могут принести пользу программам селекции картофеля в долгосрочной перспективе и потенциально могут иметь гораздо более немедленный эффект, поскольку очищенные белки используются для защиты картофеля. растений в поле—надеюсь, чмокнув Пектобактерии в голове на долгие годы.