Forskere afslører, hvordan myrterustpatogen bryder ind i en værtsplante

Forskere fra ARC Center of Excellence in Plant Energy Biology har opdaget, hvordan det ødelæggende myrterustpatogen bryder voksbeklædningen af ​​sine værtsplanteblade, før den udløser kaos.

Resultaterne, offentliggjort i Nature Plants, giver en hidtil uset indsigt i den molekylære struktur, der gør det muligt for patogenet at komme ind, hvilket bringer forskerne et skridt tættere på at imødegå patogenet og beskytte sårbare plantearter.

Myrterustpatogenet er en aggressiv angriber, der har decimeret naturlige økosystemer i hele Australien, hvilket har forårsaget udbredt afløvning og død af adskillige indfødte arter, herunder den ikoniske australske Lilly Pilly og indfødt guava. Det har også haft en betydelig indflydelse på gartneri og plantageskove.

Lektor Tony Bacic fra Center of Excellence in Plant Energy Biology og University of Melbourne sagde, at opdagelsen af ​​den molekylære struktur, som patogenet bruger til at manipulere den voksagtige overflade af bladene, var et afgørende gennembrud i forståelsen af, hvordan det invaderer og spreder sig.

"Planter har en voksagtig neglebånd, der består af en kompleks blanding af fede stoffer, og på toppen er der et lag epikutikulær voks, der dækker den yderste overflade af bladene. Vores undersøgelse afslørede, hvordan myrterusten producerer enzymer til at nedbryde denne beskyttende overflade. neglebånd og voks, hvilket tillader patogenet at trænge ind i bladoverfladen og inficere planten," sagde lektor Bacic.

Forskerne var i stand til at identificere to nøgleenzymer kendt som cutinaser og laccaser, der var ansvarlige for at nedbryde den voksagtige neglebånd. De brugte en række avancerede billeddannelsesteknikker, herunder atomkraftmikroskopi og transmissionselektronmikroskopi, til at visualisere og analysere den molekylære struktur af patogenets interaktion med værtsplantens overflade.

"Vores resultater har vigtige konsekvenser for håndteringen af ​​myrterustsygdommen," sagde lektor Bacic. "Ved at forstå, hvordan patogenet får adgang til værtsplanten, kan vi potentielt udvikle nye strategier til at forebygge eller kontrollere infektion. Dette kunne omfatte udvikling af målrettede fungicider eller biokontrolmidler eller konstruktion af planter med forbedrede voksbarrierer til at modstå patogenet."

Forskerholdet arbejder nu på at udvikle assays til at screene for resistens over for myrterust i forskellige plantesorter og på at identificere andre potentielle mål for at kontrollere sygdommen. De undersøger også den potentielle brug af biologiske kontrolmidler til at undertrykke patogenets spredning og hjælpe med at beskytte sårbare plantearter og økosystemer.