Niedawne badanie wskazało moduł genu, który ma kluczowe znaczenie dla zwiększenia odporności orzechów włoskich na antraknozę, powszechną chorobę grzybową zagrażającą branży orzechowej. Badania ujawniają, w jaki sposób moduł JrPHL8-JrWRKY4-JrSTH2L reguluje obronę przed chorobami, otwierając nowe możliwości hodowli odpornych odmian orzechów włoskich i promując zrównoważone praktyki uprawowe.

Antraknoza, wywoływana przez Colletotrichum gloeosporioides, stanowi poważne zagrożenie dla produkcji orzechów włoskich, powodując poważne straty w plonach i jakości. Tradycyjne metody kontroli są ograniczone, a obawy dotyczące środowiska powodują potrzebę alternatywnych strategii. Czynniki transkrypcyjne, takie jak WRKY i MYB, są kluczowe dla odporności roślin, jednak mechanizmy molekularne stojące za odpornością orzechów włoskich na antraknozę pozostają w dużej mierze niezbadane. Biorąc pod uwagę te wyzwania, dogłębne badanie ścieżek molekularnych w obronie orzechów włoskich jest niezbędne.

Opublikowano w Badania ogrodnicze 28 maja 2024 r. naukowcy z Shandong Agricultural University ujawnili rolę modułu JrPHL8-JrWRKY4-JrSTH2L w odporności orzechów włoskich na antraknozę. Badanie to stanowi znaczący krok naprzód w zrozumieniu, w jaki sposób czynniki transkrypcyjne i oddziałujące białka przyczyniają się do odporności orzechów włoskich na choroby, oferując nowe kierunki rozwoju odmian odpornych na choroby.

Badanie identyfikuje JrWRKY4 jako kluczowy czynnik transkrypcyjny zwiększający odporność orzecha włoskiego na antraknozę. Umieszczony w jądrze, JrWRKY4 działa jako aktywator transkrypcyjny, wiążąc się z W-box w promotorze genu JrSTH2L, tym samym zwiększając jego ekspresję — kluczowy etap odpowiedzi immunologicznej rośliny. Badanie ujawnia również, że interakcja białka JrVQ4 hamuje aktywację JrSTH2L przez JrWRKY4, co sugeruje złożony system regulacyjny.

Ponadto stwierdzono, że czynnik transkrypcyjny MYB JrPHL8 wiąże się z elementem MBS w promotorze JrWRKY4, zwiększając jego transkrypcję i dodatkowo wzmacniając odporność rośliny. Łącznie te odkrycia dostarczają szczegółowego zrozumienia roli modułu JrPHL8-JrWRKY4-JrSTH2L w obronie przed antraknozą, podkreślając jego potencjał jako celu hodowli odmian orzechów odpornych na choroby.

Dr Hongcheng Fang, starszy badacz w badaniu, podkreślił znaczenie tych ustaleń, stwierdzając: „To odkrycie nie tylko wyjaśnia złożoną sieć regulacyjną stojącą za odpornością orzecha włoskiego na antraknozę, ale także otwiera nowe możliwości opracowywania odmian odpornych na choroby. Skupiając się na module JrPHL8-JrWRKY4-JrSTH2L, możemy wzmocnić naturalne mechanizmy obronne orzecha włoskiego, zmniejszając zależność od zabiegów chemicznych i promując bardziej zrównoważone praktyki rolnicze”.

Wnioski uzyskane z tych badań wykraczają poza podstawową naukę. Moduł JrPHL8-JrWRKY4-JrSTH2L stanowi obiecujący cel dla programów inżynierii genetycznej i hodowli ukierunkowanych na produkcję orzechów włoskich odpornych na antraknozę. Podejście to jest zgodne z globalnymi wysiłkami na rzecz minimalizacji stosowania pestycydów w rolnictwie i może być stosowane w przypadku innych upraw, które borykają się z podobnymi wyzwaniami związanymi z patogenami, zwiększając potencjalny wpływ na ochronę upraw i bezpieczeństwo żywnościowe.