Механизмы контроля Pseudomonas fluorescens корневой гнили ячменя, вызываемой Fusarium culmorum

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В работе установлена причина снижения интенсивности фузариозной корневой гнили ячменя, вызываемой Fusarium culmorum 30 в присутствии ризобактерии Pseudomonas fluorescens 2137, которое не сопровождалось снижением количества ДНК патогена в корнях. В стерильном вермикулите в течение 11 сут изучали ответные реакции ячменя на колонизацию его корней грибом и бактерией P. fluorescens 2137 по интенсивности экспрессии генов LOX, PAL, PR4 и PR1. Продукцию F. culmorum 30 трихотеценовых токсинов оценивали по уровню экспрессии гена TRI13. Показано, что P. fluorescens 2137 индуцировал экспрессию всех изученных защитных генов уже в суточных корнях ячменя, но только в присутствии F. culmorum 30. При этом уровень экспрессии гена TRI13 не снижался, однако снижение количества больных растений позволило предположить, что P. fluorescens 2137 способен к детоксикации трихотеценовых токсинов, продуцируемых грибом, или к индукции этой способности в ячмене.

Об авторах

В. Ю. Шахназарова

Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной микробиологии; Санкт-Петербургский государственный университет

Email: olgastrunnikova@rambler.ru
Россия, 196608, Санкт-Петербург; Россия, 199034, Санкт-Петербург

Д. С. Сырова

Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной микробиологии

Email: olgastrunnikova@rambler.ru
Россия, 196608, Санкт-Петербург

М. И. Лебединский

Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной микробиологии; Санкт-Петербургский государственный университет

Email: olgastrunnikova@rambler.ru
Россия, 196608, Санкт-Петербург; Россия, 199034, Санкт-Петербург

Н. А. Вишневская

Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной микробиологии

Email: olgastrunnikova@rambler.ru
Россия, 196608, Санкт-Петербург

А. И. Шапошников

Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной микробиологии

Email: olgastrunnikova@rambler.ru
Россия, 196608, Санкт-Петербург

Е. В. Бородина

Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной микробиологии

Email: olgastrunnikova@rambler.ru
Россия, 196608, Санкт-Петербург

О. К. Струнникова

Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной микробиологии

Автор, ответственный за переписку.
Email: olgastrunnikova@rambler.ru
Россия, 196608, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Wagacha J.M. and Muthomi J.W. // Crop Prot. 2007. V. 26. P. 877–885.
  2. Covarelli L., Beccari G., Steed A., Nicholson P. // Plant Pathol. 2012. V. 61. № 6. P. 121–1129. https://doi.org/10.1111/j.1365-3059.2012.02600.x
  3. Scherm B., Balmas V., Spanu F., Pani G., Delogu G., Pasquali M., Migheli Q. // Mol. Plant Pathol. 2013. V. 14. № 3. P. 323–341. https://doi.org/10.1111/mpp.12011
  4. Kammoun L.G., Gargouri S., Barreau C., Richard-Forget F., Hajlaoui M.R. // Int. J. Food Microbiol. 2010. V. 140. № 1. P. 84–89.
  5. Raaijmakers J.M., de Bruijn I., de Kock M.J.D. // Mol. Plant Microb. Interact. 2006. V. 19. № 7. P. 699–710.
  6. Weller D.M., Landa B.B., Mavrodi O.V., Schroeder L.K., De la Fuente L., Blouin Bankhead S. et al. // Plant Biol. 2007. V. 9. № 1. P. 4–20.
  7. Lahlali R., Ezrari S., Radouane N., Kenfaoui J., Esmaeel Q., El Hamss H., Belabess Z., Barka E.A. // Microorganisms. 2022. 10. № 3. 596–628. https://doi.org/10.3390/microorganisms10030596
  8. Струнникова О.К., Шахназарова В.Ю., Вишневская Н.А., Чеботарь В.К., Тихонович И.А. // Микробиология. 2007. Т. 76. № 5. С. 675–681.
  9. Струнникова O.K., Шахназарова В.Ю., Вишневская Н.А., Чеботарь В.К., Тихонович И.А. // Микология и фитопатология. 2008. Т. 42. № 1. С. 68–75.
  10. Strunnikova O.K., Vishnevskaya N.A., Ruchiy A.S., Shakhnazarova V.Y., Vorobyov N.I., Chebotar V.K. // Plant Soil. 2015. V. 389. № 2. P. 131–144.https://doi.org/10.1007/s11104-014-2351-y
  11. Strunnikova O.K., Vishnevskaya N.A., Tikhonovich I.A. // Microbiology. 2010. V. 79. № 8. P. 865–870.
  12. Струнникова О.К., Феоктистова А.С., Вишневская Н.А., Чеботарь В.К. // Микология и фитопатология. 2011. Т. 45. № 4. С. 362–369.
  13. Vishnevskaya N., Shakhnazarova V., Shaposhnikov A., Strunnikova O. // Plants. 2020. V. 9. № 3. P. 366–381. https://doi.org/10.3390/plants9030366
  14. G. Beccari, L. Covarelli, P. Nicholson. // Plant Pathol. 2011. V. 60. № 6. P. 671–684. https://doi.org/10.1111/j.1365-3059.2011.02425.x
  15. Dixon R.A., Achnine L., Kota P., Liu C.-J., Reddy M.S.S., Wang L. // Mol. Plant Pathol. 2002. V. 3. № 5. P. 371–390. https://doi.org/10.1046/j.1364-3703.2002.00131.x
  16. Bari R., Jones J.D.G. // Plant Mol. Biol. 2009. V. 69. № 4. P. 473–488.
  17. Ding L., Xu H., Yi H., Yang L., Kong Z., Zhang L., Xue S., Jia H., Ma Z. // PLoS ONE. 2011. V. 6. № 4. e19008. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0019008
  18. Glazebrook J. // Annu. Rev. Phytopathol. 2005. V. 43. № 2. P. 205–227.
  19. Li N., Han X., Feng D., Yuan D., Huang L.-J. // Int. J. Mol. Sci. 2019. V. 20. № 3. P. 671–685.
  20. Hestbjerg H., Felding G., Elmholt S. // Phytopathology. 2002. V. 150. № 6. P. 308–312.
  21. Scherm B., Orrù M., Balmas V., Spanu F., Azara E., Delogu G. et al. // Mol. Plant Pathol. 2011. V. 12. № 7. P. 759–771.
  22. Maier F.J., Miedaner T., Hadeler B., Felk A., Salomon S., Lemmens M. et al. // Mol. Plant Pathol. 2006. V. 7. № 6. P. 449–461.
  23. Шахназарова В.Ю., Феоктистова А.С., Чижевская Е.П., Вишневская Н.А., Струнникова О.К. // Микология и фитопатология. 2012. Т.46. № 3. С. 287–292.
  24. Villafana R.T., Ramdass A.C., Rampersad S.N. // Toxins. 2019. V. 11. № 1. P. 36–60. https://doi.org/10.3390/toxins11010036
  25. Schilling A.G., Moller E.M., Geiger H.H. // Phytopathology.1996. V. 86. № 5. P. 515–522.
  26. Brandfass C., Karlovsky P. // Int. J. Mol. Sci. 2008. V. 9. № 11. P. 2306–2321.https://doi.org/10.3390/ijms9112306
  27. Леппянен И.В., Шахназарова В.Ю., Вишневская Н.А., Долгих Е.А., Струнникова О.К. // Микология и фитопатология. 2017. Т. 51. № 4. С. 241–248.
  28. Шапошников А.И., Вишневская Н.А., Шахназарова В.Ю., Белимов А.А., Струнникова О.К. // Микология и фитопатология. 2019. Т. 53. № 5. С. 301–308.
  29. Meziane H., Van der Sluis I., Van Loon L.C., Hofte M., Bakker P.A.H.M. // Mol. Plant Pathol. 2005. V. 6. № 2. P. 177–185. https://doi.org/10.1111/j.1364-3703.2005.00276.x
  30. Berendsen R.L., Van Verk M.C., Stringlis I.A., Zamioudis C., Tommassen J., Pieterse C.M.J., Bakker P.A.H.M. // BMC Genomics. 2015. V. 16. P. 539–561.
  31. Yu K., Liu Y., Tichelaar R., Savant N., Lagendijk E., Van Kuijk S.J.L. et al. // Curr. Biol. 2019. V. 29. № 22. P. 3913–3920. https://doi.org/10.1016/j.cub.2019.09.015
  32. Yadav V., Wang Z., Wei C., Amo A., Ahmed B., Yang X., Zhang X. // Pathogens. 2020. V. 9. № 4. P. 312–336. https://doi.org/10.3390/pathogens9040312
  33. Petti C., Reiber K., Ali S.S., Berney M., Doohan F.M. // BMC Plant Biol. 2012. V. 12. P. 224–232. https://doi.org/10.1186/1471-2229-12-224
  34. Motallebi P., Tonti S., Niknam V., Ebrahimzadeh H., Pisi A., Nipoti P., Hashemi M., Prodi A. // Cereal Res. Commun. 2017. V. 45. № 2. P. 248–259. https://doi.org/10.1556/0806.45.2017.008
  35. Desmond O.J., Edgar C.I., Manners J.M., Maclean D.J., Schenk P.M., Kazan K. Physiol. and Mol. Plant Pathol. 2006. V. 67. № 3–5. P. 171–179. https://doi.org/10.1016/j.pmpp.2005.12.007
  36. Khan M.R., Doohan F.M. // Biol. Control. 2009. V. 48. № 1. P. 42–47.
  37. Petti C., Khan M., Doohan F. // Funct. Integr. Genomics. 2010. V. 10. № 4. P. 619–627. https://doi.org/10.1007/s10142-010-0177-0

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2.

Скачать (56KB)
Метаданные
3.

Скачать (149KB)
Метаданные
4.

Скачать (413KB)
Метаданные

© В.Ю. Шахназарова, Д.С. Сырова, М.И. Лебединский, Н.А. Вишневская, А.И. Шапошников, Е.В. Бородина, О.К. Струнникова, 2023