<<<  Назад

2022 год, № 97

УДК: 632.4.01+632.938.1
ГРНТИ: 34.31.35, 68.37.31, 68.37.07

ВЛИЯНИЕ ЭФФЕКТОРА ПАТОГЕННОГО ГРИБА STAGONOSPORA NODORUM (BERK.) SNTOX1 НА КОМПОНЕНТЫ ПРО-/АНТИОКСИДАНТНОЙ СИСТЕМЫ ПШЕНИЦЫ

Важнейшим фактором вирулентности Stagonospora nodorum Berk. являются эффекторы SnToxA, SnTox1, SnTox3, вызывающие некрозы и хлорозы у восприимчивых генотипов пшеницы и влияющие на окислительно-восстановительный метаболизм растения-хозяина. В работе изучено влияние эффектора SnTox1 на компоненты про/-антиоксидантной системы при подавлении ранних иммунных реакций в совместимом и несовместимом взаимодействии. У изолята S. nodorum Sn1SP в геноме методом ПЦР обнаружен ген только одного эффектора SnTox1, что делает его удобной моделью для изучения роли SnTox1 и взаимодействия SnTox1-Snn1. У сортов мягкой яровой пшеницы (Triticum aestivum L.) Саратовская 29 (С29) и Омская 35 (Ом35) обнаружен доминантный аллель гена Snn1, но у сорта С29 не обнаружено значительных зон поражения и, основываясь на анализе фенотипических проявлений мы установили, что сорт С29 был нечувствителен, а сорт Ом35 чувствителен к эффектору SnTox1. Показана роль эффектора SnTox1 в подавлении генерации активных форм кислорода при совместимом взаимодействии на раннем этапе инфицирования за счет влияния в основном на активность пероксидаз, выполняющих разные функции.
Ключевые слова: Stagonospora nodorum, эффекторы патогена, пшеница, активные формы кислорода, про-/антиоксидантная система, взаимодействие SnTox1-Snn1.
DOI: 10.21515/1999-1703-97-117-123

Литература:

1. McDonald, M. C. Just the surface: advances in the discovery and characterization of necrotrophic wheat effectors / M. C. McDonald, P. S. Solomon // Curr. Opin. Microbiol. - 2018. - Vol. 46. - P. 14-18. - https://doi.org/10.1016/j.mib.2018.01.019.
2. Shi, Y. Rpn1 provides adjacent receptor sites for substrate binding and deubiquitination by the proteasome / Y. Shi, X. Chen, S. Elsasser, B. B. Stocks, G. Tian, B. H. Lee, Y. Shi, N. Zhang, S. A. de Poot, F. Tuebing, S. Sun, J. Vannoy, S. G. Tarasov, J. R. Engen, D. Finley, K. J. Walters // Science. - 2016. - 19. - P. 351(6275): 10.1126/science.aad9421 aad9421. -DOI: 10.1126/science.aad9421.
3. Jones, J. D. G. The plant immune system. /j. D. G. Jones, J. L. Dangl // Nature. - 2006. - 444. - P. 323-329. - DOI: 10.1038/nature05286.
4. Jwa, N.-S. Convergent evolution of pathogen effectors toward reactive oxygen species signaling networks in plants / N.-S. Jwa, B. K. Hwang // Front Plant Sci. - 2017. - 8. - 1687. -https://doi.org/10.3389/fpls.2017.01687.
5. Веселова, С. В. Влияние хозяин-специфичного токсина SnTOX3 патогена Stagonospora nodorum на сигнальный путь этилена и редокс-статус растений мягкой яровой пшеницы / С. В. Веселова, Г. Ф. Бурханова, Т. В. Нужная, С. Д. Румянцев, И. В. Максимов // Вавиловский журнал генетики и селекции. - 2019. - Т. 23. - № 7. - С. 856-864. - DOI: 10.18699/VJ19.559.
6. Veselova, S. V. Reactive oxygen species in host plant are required for an early defense response against attack of Stagonospora nodorum Berk. necrotrophic effectors SnTox / S. V. Veselova, T. V. Nuzhnaya, G. F. Burkhanova, S. D.Rumyantsev, I. V. Maksimov // Plants. - 2021. - 10. - 1586. -https://doi.org/10.3390/plants10081586.
7. Shigeto, J. Diverse functions and reactions of class III peroxidases /j. Shigeto, Y. Tsutsumi // New Phytologist. - 2016. - 209. - P. 1395-1402. - DOI: 10.1111/nph.13738.
8. Csiszár, J. Different peroxidase activities and expression of abiotic stress-related peroxidases in apical root segments of wheat genotypes with different drought stress tolerance under osmotic stress /j. Csiszár, Á. Gallé, E. Horváth, P. Dancsó, M. Gombos, Z. Váry, L. Erdei, J. Györgyey, I. Tari // Plant Physiology and Biochemistry. - 2012. - 52. - 119e129 doi:10.1016/j.plaphy.2011.12.006.
9. Maksimov, I. V. "Chitin-Specific" Peroxidases in plants / I. V. Maksimov, E. Cherepanova, R. M. Khairullin // Biochemistry. - 2003. - 68. - P. 111-115. - https://doi.org/10.1023/A:1022157821417.
10. Hemetsberger, C. The Ustilago maydis effector Pep1 suppresses plant immunity by inhibition of host peroxidase activity / C. Hemetsberger, C. Herrberger, B. Zechmann, M. Hillmer, G. Doehlemann // PLoS Pathog. - 2012. - 8. e1002684. - https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1002684.
11. Liu, Z. The cysteine rich necrotrophic effector SnTox1 produced by Stagonospora nodorum triggers susceptibility of wheat lines harboring Snn1 / Z. Liu, Z. Zhang, J. Faris, R. P. Oliver, R. Syme, M. McDonald, B. McDonald, P. Solomon, S. Lu, W. L. Shelver, S. Xu, T. L. Friesen // PLoS Pathog. - 2012. - 8. e1002467. - https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1002467.

Авторы:

1. Нужная Татьяна Владимировна, канд. биол. наук, ФГБНУ «Уфимский институт биологии Уфимского федерального исследовательского центра Российской академии наук».
2. Миннигалиева Айгуль Фирдаусовна, студент, ФГБНУ «Уфимский институт биологии Уфимского федерального исследовательского центра Российской академии наук».
3. Тырышкин Лев Геннадьевич, д-р биол. наук, профессор, Федеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилова (ВИР).
4. Веселова Светлана Викторовна, канд. биол. наук, ФГБНУ «Институт биохимии и генетики Уфимского федерального исследовательского центра Российской академии наук».
5. Максимов Игорь Владимирович, д-р биол. наук, профессор, ФГБНУ «Институт биохимии и генетики Уфимского федерального исследовательского центра Российской академии наук».