Фото: із відкритих джерел
У банана сорту ‘Prata-Ana’ під час інфікування Fusarium oxysporum f. sp. cubense зафіксували суттєві зміни експресії гена сприйнятливості MusaDMR6. Автори вважають, що цей ген може стати мішенню для подальших робіт із геномним редагуванням, однак у межах дослідження редагованих рослин не створювали.
Про це повідомляє сайт Аграрії разом з посиланням на Freshplaza.
Дослідники, які вивчали фузаріозне в’янення у бразильського банана сорту ‘Prata-Ana’, повідомили про зміни в експресії гена сприйнятливості MusaDMR6 під час зараження грибом Fusarium oxysporum f. sp. cubense (Foc). На їхню думку, цей ген може бути перспективною мішенню для майбутніх досліджень із редагування геному з метою підвищення стійкості.
Роботу виконали на експериментальній станції Embrapa в Круз-дас-Алмас (штат Баїя, Бразилія). У досліді використали 35 рослинок ‘Prata-Ana’, які інокулювали ізолятом Foc CNPMF 218, що належить до Subtropical Race 4. Далі відстежували експресію гена, колонізацію коренів патогеном і розвиток симптомів.
Що показали вимірювання експресії MusaDMR6
Експресію MusaDMR6 визначали методом зворотно-транскрипційної кількісної ПЛР (RT-qPCR) у моменти 0, 24, 48 і 72 години після інокуляції. За даними авторів, на ранніх етапах експресія знижувалася, а згодом різко зростала:
- 24 години: log2 відносної експресії −2,3;
- 48 годин: log2 відносної експресії −2,7;
- 72 години: log2 відносної експресії 2,7, що відповідає приблизно 6,5-разовій індукції.
Різницю між інокульованими та контрольними рослинами статистично підтвердили (p = 0,00185).
Колонізація коренів і реакції захисту
Мікроскопія підтвердила колонізацію грибом інфікованих коренів. Також дослідники спостерігали відкладання калози та накопичення фенольних сполук, що вказує на активацію захисних реакцій рослини. Водночас, як зазначено в матеріалі, ці реакції не зупинили розвиток хвороби.
Оцінка ураження через 90 днів
На 90-й день після інокуляції інфіковані рослини мали середній показник внутрішнього ураження 4,0 за п’ятибальною шкалою, що відповідає Internal Damage Index 80%. Неінокульовані рослини залишалися безсимптомними (індекс 0%).
Чому MusaDMR6 розглядають як мішень для редагування
У публікації зазначено, що MusaDMR6 кодує фермент, пов’язаний із регуляцією імунітету рослин, опосередкованого саліциловою кислотою. Автори припускають, що підвищення експресії на пізніших стадіях інфекції може сприяти пригніченню захисту господаря, хоча безпосередньо цей механізм у досліді не демонстрували.
Також наголошується, що попередні роботи з CRISPR/Cas9 для гена DMR6 у картоплі, томаті та банані показували реакції стійкості проти інших патогенів. Однак у цьому дослідженні не створювали генетично відредаговані рослини і не встановлювали, чи покращить нокаут MusaDMR6 стійкість саме до Foc.
Як наступний крок дослідники пропонують тестувати відредаговані лінії ‘Prata-Ana’ у контрольованих умовах і в полі, оцінюючи не лише стійкість до хвороби, а й розвиток рослин, урожайність та якість плодів перед можливим комерційним використанням підходу.