_ Examinând promovarea Răspunsurile imune ale Arabidopsis ale unei ciuperci din rizosferă

Plantele pot forma diverse relații intime cu ciuperci micorizice, endofitice și/sau rizosfere benefice pentru comerțul cu nutrienți. Acum se știe că plantele pot transfera surse de carbon, cum ar fi acizii grași, către ciuperci, în timp ce ciupercile mediază furnizarea de fosfat și/sau azot către plante. Beneficiile ciupercilor includ, de asemenea, promovarea creșterii plantelor și apărarea împotriva diferitelor stres biotic și abiotic. Cu toate acestea, promovarea fungică a răspunsurilor imune a plantelor este încă evazivă din punct de vedere mecanic.

Acidul pipecolic (PIP), un produs al catabolismului lizinei, poate fi produs de diverse organisme, de la bacterii la ciuperci și plante. Dovezile acumulate au arătat că PIP și derivatul său acid N-hidroxi pipecolic (NHP) sunt regulatori critici ai imunității inductibile ale plantelor. Pe lângă faptul că este un mediator endogen în plante, nu s-a bănuit până acum dacă PIP poate fi comercializat în diferite regate.

Prof. Chengshu Wang și colegii săi de la Institutul de Fiziologie și Ecologie a Plantelor din Shanghai, Academia Chineză de Științe, raportează că PIP produs de o ciupercă din rizosferă Metarhizium robertsii ar putea fi preluat de Arabidopsis thaliana pentru a promova răspunsurile imune ale plantelor împotriva atacurilor bacteriene și afidelor. M. robertsii este o ciupercă ascomicetă entomopatogenă care poate forma, de asemenea, relații endofitice sau rizosfere cu diferite plante.

Au obținut anterior un mutant de supraexpresie SwnA (OE) al lui M. robertsii care poate produce o cantitate mai mare de PIP și metabolitul său secundar înrudit decât tulpina de tip sălbatic (WT). În această lucrare, ei au stabilit un sistem hidroponic elegant cu rădăcini sterile pentru inocularea gnotobiotică a Arabidopsis cu tulpinile WT și OE.

Ei au descoperit că Metarhizium ar putea coloniza rizosfera rădăcinilor plantelor și că PIP ar putea fi evident la plantele ald1 care nu produc PIP după inoculări fungice. Nivelul PIP al plantelor Col-0 ar putea fi, de asemenea, crescut semnificativ după inocularea tulpinii OE fungice. Cu toate acestea, NHP a fost semnificativ îmbunătățit în Col-0, dar nu și în ald1 după inocularea oricărei tulpini. Astfel, PIP fungic poate fi transferat și/sau convertit în NHP în plante.

Asemenea cu adăugarea de PIP exogen, ei au descoperit că inoculările fungice ar putea promova apărarea imună atât a Col-0, cât și a ald1, dar nu fmo1 (neputând produce NHP) de Arabidopsis împotriva infecției cu agentul patogen bacterian Pseudomonas syringae pv. roșie (Pst). Ei au descoperit, de asemenea, că inoculările fungice ar putea stimula în mod semnificativ acumularea de fitoalexine în Arabidopsis, cum ar fi camalexină și glucozinolatul de 4-metilsulfinilbutil.

Această constatare este susținută de rapoartele anterioare conform cărora NHP poate induce producția de camalexină la A. thaliana. . Ei au descoperit, de asemenea, că inoculările fungice, în special utilizarea tulpinii OE, ar putea suprima proliferarea afidelor verzi ale piersicilor pe plante.

Pe lângă evidențierea transferului PIP nebănuit anterior de la ciuperci la plante, descoperirea în această lucrare sugerează că screening-ul și utilizarea microbilor compatibili cu producție mare de PIP pot beneficia de apărarea culturilor împotriva provocărilor biotice.

Descoperirile sunt publicate în revista Science China Life Sciences.

(Fluierul)