Ученые из Хайнаньского университета в Китае выявили ген, который помогает почвенной бактерии Ralstonia solanacearum заражать томаты. Этот возбудитель вызывает бактериальное увядание – одно из самых разрушительных заболеваний, которое поражает сотни видов культур, включая картофель и бананы. Открытие дает новый инструмент для селекции устойчивых сортов.
Исследование показало, что бактерия не атакует корни растения случайным образом. Она проникает в ткани в местах формирования боковых корней и активно стимулирует их рост, создавая себе дополнительные «входы». Таким образом, патоген манипулирует естественными процессами развития растения, чтобы преодолеть его защитные барьеры.
Ключевую роль в этом механизме играет ген томата SlXTH3. Он отвечает за выработку фермента, который перестраивает клеточные стенки корня, делая их более эластичными для роста. Бактерия использует эту особенность: на ранней стадии заражения она заставляет растение усиленно экспрессировать именно этот ген.
Чтобы доказать роль гена, исследователи вывели две группы растений. У первой активность SlXTH3 искусственно повысили, у второй – подавили. Томаты с более активным геном формировали больше боковых корней и легче поддавались заражению. Растения с «отключенным» геном, напротив, продемонстрировали повышенную устойчивость к патогену.
Выяснилось, что SlXTH3 не только физически ослабляет барьеры клеточных стенок, но и подавляет иммунную систему томата. Растения с высокой экспрессией гена слабее реагировали на присутствие бактерии, что позволяло ей беспрепятственно размножаться.
Результаты исследования делают ген SlXTH3 основной мишенью для создания сортов томатов, устойчивых к бактериальному увяданию, например, с помощью методов генного редактирования. Подавление этого гена может сказаться на развитии корневой системы в целом, и эти риски предстоит оценить в полевых условиях. Однако работа с одним конкретным «геном уязвимости» представляется более перспективной, чем попытки вывести сорта со сложной, многогенной устойчивостью.