Một loại protein cho phép nấm gây thối thân mốc trắng ở hơn 600 loài thực vật xâm nhập qua hàng phòng thủ thực vật được xác định bởi một nhóm các nhà khoa học thuộc Sở Nghiên cứu Nông Nghiệp của Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ và Đại học Bang Washington.

Loại protein này được gọi là SsPINE1 có thể giúp các nhà nghiên cứu phát triển hệ thống kiểm soát mới, chính xác hơn đối với nấm Sclerotinia sclerotiorum tấn công lên cây khoai tây, đậu nành, hoa hướng dương, đậu Hà Lan, đậu lăng, cải dầu và nhiều loại cây lá rộng khác. Thiệt hại có thể lên đến hàng tỷ đô trong một năm bùng phát tồi tệ.

Nấm S. sclerotiorum làm cho cây bị thối và chết bằng cách tiết ra các chất hóa học gọi là polygalacturonases (PG), chất này phá vỡ thành tế bào của cây. Thực vật đã tiến hóa một cách để tự bảo vệ mình bằng cách tạo ra một loại protein ngăn chặn hoặc ức chế PG của nấm, có tên là PGIP, được phát hiện vào năm 1971. Từ đó đến nay các nhà khoa học đã biết một số nấm bệnh có cách vượt qua PGIP của thực vật, nhưng không thể xác định được bằng cách nào.

Nhà nghiên cứu bệnh thực vật Weidong Chen thuộc Đơn vị Nghiên cứu Sinh lý học Di truyền Hạt ARS ở Pullman, Washington, đồng thời là trưởng nhóm nghiên cứu vừa được công bố trên Nature Communications cho biết: đây là cuộc chạy đua vũ trang liên tục giữa nấm bệnh và ký chủ thực vật của chúng, một trận chiến tấn công, phản công và phản công dữ dội, trong đó mỗi bên liên tục phát triển và thay đổi chiến thuật hóa học của mình để phòng thủ hoặc vượt qua hàng phòng thủ.

Chìa khóa để xác định SsPINE1 là nhìn từ bên ngoài tế bào nấm, anh tìm thấy protein này SsPINE1 tương tác với PGIP, anh Chen cho biết.

Để chứng minh protein SsPINE1 là thứ cho phép Sclerotinia vượt qua hàng phòng thủ PGIP của thực vật, Chen và các đồng nghiệp của ông đã xóa protein này của nấm trong phòng thí nghiệm, điều này làm giảm đáng kể tác động của nó.

Kiwamu Tanaka, phó giáo sư tại Khoa bệnh thực vật của Đại học bang Washington và là đồng tác giả của bài báo cho biết: “Tôi nổi da gà khi chúng tôi tìm thấy loại protein này. Nó đã trả lời tất cả những câu hỏi mà các nhà khoa học đã đặt ra trong 50 năm qua: Tại sao những loài nấm này luôn vượt qua sự phòng thủ của thực vật? Tại sao chúng có phạm vi ký chủ rộng như vậy, và tại sao chúng lại thành công như vậy?"

Việc phát hiện SsPINE1 đã mở ra một con đường mới để kiểm soát mầm bệnh thối thân mốc trắng, bao gồm cả việc nhân giống có mục tiêu, hiệu quả hơn để làm cây trồng có khả năng kháng bệnh sclerotinia tự nhiên. Nhóm nghiên cứu đã chỉ ra rằng các vi nấm gây bệnh khác có liên quan đến khả năng kháng này và khiến khám phá Protein mới này càng quan trọng hơn.

Nghiên cứu này là một phần của sáng kiến Sclerotinia Quốc gia, một nỗ lực đa tổ chức mà ARS đã tạo ra để chống lại S. sclerotiorum vì loài nấm này gây ra rất nhiều thiệt hại trên khắp thế giới. Nhóm nghiên cứu cũng bao gồm các nhà khoa học từ USDA-ARS, WSU, Đại học Northwestern A&F ở Thiểm Tây, Trung Quốc, Đại học Bách khoa Vũ Hán ở Vũ Hán, Trung Quốc và Đại học Nông nghiệp Huazhong ở Vũ Hán.

Dịch thuật từ Agropages

Link: https://news.agropages.com/News/NewsDetail---42622.htm