Anglicky: The discovery of the virulence gene ToxA in the wheat and barley pathogen Bipolaris sorokiniana

Zdroj: McDonald, M. C., Ahren, D., Simpfendorfer, S., Milgate, A., Solomon, P. S. 2018. The discovery of the virulence gene ToxA in the wheat and barley pathogen Bipolaris sorokiniana. Mol Plant Pathol. 19(2):432-439. doi: 10.1111/mpp.12535.

Klíčová slova: "cochliobolus sativus, helminthosporium, horizontální přenos genů, toxa."

Dostupný z: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28093843


Bipolaris sorokiniana je původcem mnoha onemocnění pšenice a ječmene a je primárním omezením produkce obilovin v celé jižní Asii. Přestože se jedná a houbový patogen mimořádného významu, dosud máme pouze velmi málo informací o molekulární podstatě interakce tohoto patogenu a hostitelských obilovin. Touto studií jsme se pokusili vnést do problematiky více světla. Genomy tří australských izolátů B. sorokiniana byly sekvenovány a testovány na známé geny patogenity. Sekvenční analýza prokázala, že izolát BRIP10943 je nositelem genu ToxA, který byl dříve spojován s onemocněním pšenice způsobenými patogeny Parastagonospora nodorum a Pyrenophora tritici-repentis. Analýza oblastí přiléhajících genu ToxA u B. sorokiniana odhalila, že tento gen má téměř identické části odpovídající oblastem u P. nodorum a P. tritici-repentis. Průzkum 35 australských izolátů B. sorokiniana potvrdil, že ToxA byl přítomen ve 12 izolátech. Sekvenování genu ToxA u těchto izolátů odhalilo dva haplotypy, které se liší pouze jednou nesynonymní substitucí nukleotidu. Testy patogenity ukázaly, že izolát B. sorokiniana nesoucí ToxA byl virulentnější na liniích pšenice, které byly náchylné k patogenu B. sorokiniana  ve srovnání s izolátem, který ToxA nemá. Tato práce prokázala, že proteiny, které jsou zodpovědné za hostitelsky specifickou virulenci, mohou být horizontálně získány napříč různými druhy. Získání takového genu může dramaticky zvýšit virulenci patogenních kmenů na náchylné odrůdy, což může mít zničující hospodářské a sociální dopady.

 

Pojem ToxA: ToxA je nekrotizující hostitelsky specifický toxin proteinové povahy produkovaný houbami Pyrenophora tritici-repentis, Parastagonospora nodorum a Bipolaris sorokiniana. Mezi uvedenými houbovými druhy byl v minulosti prokázán horizontální přenos genu kódujícího tento toxin.

Zpracoval/a: Pavel Matušinsky, Zemědělský výzkumný ústav Kroměříž, s.r.o., matusinsky@vukrom.cz