Ученые из Аньхойского сельскохозяйственного университета в Китае обнаружили в клетках рапса ген, который действует как переключатель иммунной системы. Он усиливает защиту от бактериальных инфекций, но одновременно делает растение более восприимчивым к грибковым патогенам. Результаты исследования опубликованы в журнале BMC Plant Biology.
Речь идет о гене BnabZIP1. Поскольку геном рапса сложен для прямых манипуляций, исследователи встроили этот ген в ДНК модельного растения – резуховидки Таля. Модифицированные растения показали повышенную устойчивость к бактерии Pseudomonas syringae, вызывающей пятнистость. Ген BnabZIP1 не позволял токсинам бактерий заново открывать устьица (поры на листьях), блокируя патогену путь внутрь. Кроме того, клетки активнее вырабатывали каллозу – полисахарид, который создает физический барьер на пути инфекции.
Однако эти же растения оказались более уязвимы для двух видов грибков – Sclerotinia sclerotiorum и Botrytis cinerea, которые вызывают гниение стебля и другие поражения. Ученые объясняют этот парадокс гормональным балансом. Ген BnabZIP1 подавляет синтез жасмоновой кислоты, ключевой для борьбы с грибками, и одновременно стимулирует выработку салициловой кислоты, которая эффективна против бактерий.
Рапс – одна из важнейших масличных культур в мире, и потери урожая из-за болезней ежегодно исчисляются миллиардами долларов. Открытие китайских биологов может в будущем помочь создать сорта с широким спектром устойчивости к патогенам. Однако сначала результаты, полученные на модельном растении, необходимо подтвердить в экспериментах с самим рапсом.