Die genetische Rüstung der Walnuss gegen Anthracnose wurde enthüllt

Eine kürzlich durchgeführte Studie identifizierte ein genetisches Modul, das für die Verbesserung der Resistenz von Walnussbäumen gegen Anthracnose, eine weit verbreitete Pilzkrankheit, die die Walnussindustrie bedroht, wesentlich ist. Untersuchungen zeigen, wie das Modul JrPHL8-JrWRKY4-JrSTH2L die Krankheitsabwehr reguliert, was neue Möglichkeiten für die Züchtung resistenter Walnusssorten eröffnet und nachhaltige Anbaupraktiken fördert.

Anthracnose, verursacht durch Colletotrichum gloeosporioides, stellt eine erhebliche Bedrohung für die Walnussproduktion dar und führt zu erheblichen Ertrags- und Qualitätseinbußen. Herkömmliche Kontrollmethoden sind begrenzt und Umweltbedenken erfordern alternative Strategien. Transkriptionsfaktoren wie WRKY und MYB sind für die pflanzliche Immunität essentiell, die molekularen Mechanismen, die der Resistenz von Nüssen gegen Anthracnose zugrunde liegen, sind jedoch weitgehend unerforscht. Angesichts dieser Herausforderungen ist eine eingehende Untersuchung der molekularen Abwehrwege in Walnüssen unerlässlich.

Veröffentlicht in Gartenbauforschung Am 28. Mai 2024 enthüllten Forscher der Shandong Agricultural University die Rolle des Moduls JrPHL8-JrWRKY4-JrSTH2L bei der Resistenz von Walnüssen gegen Anthracnose. Diese Studie stellt einen bedeutenden Fortschritt beim Verständnis dar, wie Transkriptionsfaktoren und interagierende Proteine ​​zur Krankheitsresistenz bei Walnüssen beitragen, und eröffnet neue Wege für die Entwicklung krankheitsresistenter Sorten.

Die Studie identifiziert JrWRKY4 als einen wichtigen Transkriptionsfaktor, der die Resistenz von Walnüssen gegen Anthracnose erhöht. JrWRKY4 befindet sich im Zellkern und fungiert als Transkriptionsaktivator, indem es an die W-Box des JrSTH2L-Genpromotors bindet und dadurch dessen Expression erhöht, ein entscheidender Schritt in der Immunantwort der Pflanze. Die Forschung zeigt auch, dass die Interaktion mit dem JrVQ4-Protein die Aktivierung von JrSTH2L durch JrWRKY4 hemmt, was auf ein komplexes Regulierungssystem schließen lässt.

Darüber hinaus wurde festgestellt, dass der MYB-Transkriptionsfaktor JrPHL8 an das MBS-Element des JrWRKY4-Promotors bindet, seine Transkription steigert und die Pflanzenresistenz weiter steigert. Zusammengenommen liefern diese Ergebnisse ein detailliertes Verständnis der Rolle des JrPHL8-JrWRKY4-JrSTH2L-Moduls bei der Abwehr von Anthracnose und unterstreichen sein Potenzial als Ziel für die Züchtung krankheitsresistenter Walnusssorten.

Dr. Hongcheng Fang, Hauptforscher der Studie, betonte die Bedeutung dieser Ergebnisse und sagte: „Diese Entdeckung verdeutlicht nicht nur das komplexe regulatorische Netzwerk hinter der Resistenz von Walnüssen gegen Anthracnose, sondern eröffnet auch neue Wege für die Entwicklung krankheitsresistenter Sorten.“ Indem wir uns auf das Modul JrPHL8-JrWRKY4-JrSTH2L konzentrieren, können wir die natürlichen Abwehrmechanismen von Nüssen verbessern, die Abhängigkeit von chemischen Behandlungen verringern und nachhaltigere landwirtschaftliche Praktiken fördern. »

Die aus dieser Forschung gewonnenen Erkenntnisse gehen über die Grundlagenwissenschaft hinaus. Das Modul JrPHL8-JrWRKY4-JrSTH2L stellt ein vielversprechendes Ziel für Gentechnik- und Züchtungsprogramme dar, die auf die Herstellung von anthracnoseresistenten Nüssen abzielen. Dieser Ansatz ist Teil der weltweiten Bemühungen zur Minimierung des Pestizideinsatzes in der Landwirtschaft und könnte auf andere Nutzpflanzen angewendet werden, die mit ähnlichen Krankheitserregern konfrontiert sind, wodurch die potenziellen Auswirkungen auf den Pflanzenschutz und die Ernährungssicherheit erweitert werden.