1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Прикладная биохимия и микробиология
  4. T. 59, № 5, 2023

Прикладная биохимия и микробиология, 2023, T. 59, № 5, стр. 494-501

Механизмы контроля Pseudomonas fluorescens корневой гнили ячменя, вызываемой Fusarium culmorum

В. Ю. Шахназарова 1, 2, Д. С. Сырова 1, М. И. Лебединский 1, 2, Н. А. Вишневская 1, А. И. Шапошников 1, Е. В. Бородина 1, О. К. Струнникова 1, *

1 Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной микробиологии
196608 Санкт-Петербург, Россия

2 Санкт-Петербургский государственный университет
199034 Санкт-Петербург, Россия

* E-mail: olgastrunnikova@rambler.ru

Поступила в редакцию 08.03.2023
После доработки 21.04.2023
Принята к публикации 28.04.2023

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.

Ключевые слова: взаимоотношения растение-фитопатоген-антагонист, экспрессия защитных генов, трихотеценовые микотоксины

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 материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Прикладная биохимия и микробиология

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал