Μια πρόσφατη μελέτη εντόπισε χαρακτηριστικά που σχετίζονται με την αντίσταση στο Psa σε δύο μεταγραφικούς παράγοντες. Ας μάθουμε περισσότερα..

Ευρέως διαδεδομένο στην Κίνα, την Ιαπωνία, τη Νέα Ζηλανδία, την Ισπανία και την Ιταλία, η παραγωγή ακτινιδίων δοκιμάζεται επί του παρόντος σοβαρά από τον βακτηριακό καρκίνο του ακτινιδίου. Προκαλείται από το παθογόνο Pseudomonas syringae pv. Actinidiae (Psa), η ασθένεια χαρακτηρίζεται από δυσκολία ελέγχου και πρόληψης, ιδιαίτερα λόγω της ταχείας εξάπλωσής της σε περιοχές εντατικής καλλιέργειας. Τα κύρια συμπτώματα περιλαμβάνουν κηλίδες στα φύλλα, σάπια άνθη και εξίδρωση βλέννας, που μπορεί να καταστρέψουν ολόκληρη την καλλιέργεια και να θέσουν σε κίνδυνο την αντοχή του ακτινιδίου.

Ως απάντηση σε αυτή την πρόκληση, μια πρόσφατη μελέτη εξέτασε τους γενετικούς μηχανισμούς αντοχής σε 44 υβριδικές ποικιλίες Actinidia chinensis, βρίσκοντας σημαντικές διαφορές στην αντίσταση στο Psa μεταξύ δύο συγκεκριμένων γραμμών: της ανθεκτικής RH12 και της ευαίσθητης SH14.

Ο ρόλος των φλαβονοειδών και των ορμονών στην αντοχή στα ακτινίδια

Ας κάνουμε όμως ένα βήμα πίσω. Κατά τη διάρκεια της εξέλιξης, τα φυτά ανέπτυξαν πολύπλοκους αμυντικούς μηχανισμούς ενάντια στα βακτήρια, τους μύκητες και τους ιούς, συμπεριλαμβανομένων φυσικών φραγμών όπως ο σχηματισμός επιδερμιδικών στοιβάδων –παχύτερα κυτταρικά τοιχώματα– και αντιμικροβιακές ενώσεις που ενεργοποιούνται κατά την επαφή με συγκεκριμένα παθογόνα. Ωστόσο, αυτό δεν χρησίμευσε για να σταματήσει την εξέλιξη της νόσου. Το παθογόνο, στην πραγματικότητα, έχει με τη σειρά του εξελίξει στρατηγικές για να ξεπεράσει αυτές τις άμυνες και να διεισδύσει στον ξενιστή. 

Ως εκ τούτου, η εργασία διεξήχθη από μια ομάδα Κινέζων ερευνητών.

Η μελέτη βρήκε τον κεντρικό ρόλο των φλαβονοειδών στην ενεργοποίηση της άμυνας του καρκίνου του ακτινιδίου, μαζί με τις ορμόνες σαλικυλικό οξύ (SA) και γιασμαμονικό οξύ (JA). Τα φλαβονοειδή όχι μόνο συμβάλλουν στην αντίσταση στο βιοτικό στρες, αλλά επίσης αλληλεπιδρούν με πρωτεΐνες αντίστασης, ενισχύοντας την ικανότητα του φυτού να εξουδετερώνει το Psa. Αυτό υπογράμμισε πώς οι μεταβολικές οδοί ήταν ιδιαίτερα λειτουργικές, ειδικά στη γραμμή RH12, η ​​οποία έδειξε μεγαλύτερη αντίσταση από την παραλλαγή SH14.

Ο αντίκτυπος των γονιδιακών παραλλαγών και των παραγόντων μεταγραφής των δακτύλων ψευδαργύρου

Πηγαίνοντας στην καρδιά της έρευνας, η μελέτη σχετικά με τους γενετικούς μηχανισμούς αντοχής του ακτινιδίου στον βακτηριακό καρκίνο έχει τονίσει τον βασικό ρόλο που παίζουν ορισμένα γονίδια στην ανοσολογική απόκριση του φυτού. Αρχικά, επιλέχθηκαν δύο υβρίδια του A. chinensis var. chinensis, με διαφορετική ευαισθησία στο Psa, για τη διεξαγωγή συγκριτικής μεταγραφικής ανάλυσης και τον εντοπισμό χαρακτηριστικών που σχετίζονται με την αντίσταση. Στη συνέχεια, μέσω της σταθμισμένης ανάλυσης δικτύου συνέκφρασης γονιδίων (WGCNA), εντοπίστηκαν έξι μεταγραφικοί παράγοντες και αποκαλύφθηκαν ότι είναι κρίσιμοι στις ανοσοαποκρίσεις των φυτών. Μεταξύ των γονιδίων που ανακαλύφθηκαν, τα AcC3H1 και AcREM14. Συγκεκριμένα, οι παράγοντες μεταγραφής των δακτύλων ψευδάργυρου τύπου C3H, όπως το AcC3H1, έχει αποδειχθεί ότι αυξάνουν την ανοχή των ακτινιδίων στη μόλυνση ρυθμίζοντας τις αντιοξειδωτικές αποκρίσεις του φυτού. Αυτοί οι παράγοντες επηρεάζουν την παραγωγή δραστικών ειδών, καταφέρνοντας να βελτιώσουν την αντίσταση μέσω της τροποποίησης της σύνθεσης αμυντικών ενώσεων και της παραγωγής ROS και μηλονοδιαλδεΰδης (MDA), ενώσεων που εμπλέκονται στην αντοχή και την ακεραιότητα των κυτταρικών μεμβρανών. 

Τα μολυσμένα φυτά υφίστανται συχνά λιπιδική βλάβη, με αποτέλεσμα την υπεροξείδωση της μεμβράνης. Ωστόσο, οι ανθεκτικές παραλλαγές όπως η RH12 δείχνουν μεγαλύτερη ικανότητα να διατηρούν ανέπαφες τις μεμβράνες τους.

Νέες προοπτικές για την αντίσταση στον καρκίνο του ακτινιδίου

Αυτά τα αποτελέσματα ρίχνουν νέο φως στις προοπτικές καλλιέργειας ακτινιδίων ανθεκτικών στο Psa, προσφέροντας στα αγροκτήματα και στους παραγωγούς τη δυνατότητα να βασίζονται σε πιο ανθεκτικές ποικιλίες. Η αναγνώριση γονιδίων όπως το AcC3H1 και το AcREM14 μας επιτρέπει να στοχεύσουμε καινοτόμες γενετικές λύσεις , οι οποίες διευκολύνουν την προσαρμογή των φυτών και μειώνουν τις επιπτώσεις της νόσου. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η αντίσταση στο Psa συνδέεται όχι μόνο με τους γενετικούς αμυντικούς μηχανισμούς, αλλά και με τη ρύθμιση των αντιοξειδωτικών ενώσεων και των ορμονικών σημάτων που μπορούν να διαμορφωθούν για την προστασία της καλλιέργειας.

Η έρευνα επιβεβαίωσε λοιπόν ότι οι ποικιλίες ακτινιδίων με ειδική γενετική προδιάθεση, εξοπλισμένες με φυσικούς παράγοντες αντοχής, μπορούν να αποτελέσουν μια σταθερή βάση για την επιλογή νέων ανθεκτικών ποικιλιών και, κατά συνέπεια, να προχωρήσουν στην καταπολέμηση ενός παθογόνου που υπονομεύει μία από τις πιο πολύτιμες καλλιέργειες στον παγκόσμιο τομέα των οπωροκηπευτικών.

Πηγή

Federica Del Vecchio
© fruitjournal.com