Влияние хозяин-специфичного токсина SnTOX3 патогена Stagonospora nodorum на сигнальный путь этилена и редокс-статус растений мягкой яровой пшеницы

Важнейший фактор вирулентности возбудителя септориоза пшеницы Stagonospora nodorum Berk. – многочисленные некротрофные эффекторы (НЭ) гриба (SnTox), взаимодействующие с продуктами генов восприимчивости хозяина (Snn). Взаимодействия SnTox-Snn осуществляются по типу ген-на-ген и ведут к развитию болезни. В настоящей работе изучено взаимодействие SnTox3-Snn3, результатом которого является развитие инфекции на листьях с образованием обширных зон поражения. Предположительно, механизм действия SnTox3 связан с регуляцией редокс-метаболизма и влиянием на синтез этилена у растений пшеницы, однако молекулярные механизмы до конца не раскрыты. Для характеристики взаимодействия SnTox3-Snn3 в работе были ис- пользованы изоляты S. nodorum, различающиеся по экспрессии гена SnTox: SnБ (Tox3+) и Sn4ВД (Tox3–), и два сорта мягкой яровой пшеницы (Triticum aestivum L.), контрастные по устойчивости к возбудителю септориоза и различающиеся по аллельному составу локуса восприимчивости Snn3-B1: Казахстанская 10 (восприимчивая) и Омская 35 (устойчивая). Проведена сравнительная оценка характера транскрипционной активности генов биосинтеза (TaACS1, TaACО) и сигнального пути этилена (TaEIL1, TaERF1) методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) в реальном времени и оценен редокс-статус растений пшеницы, инфицированных различными изолятами S. nodorum с помощью спектрофотометрических методов. Показано, что индукция биосинтеза и сигнального пути этилена происходила в результате взаимодействия по типу ген-на-ген Snn3-B1-SnTox3. Результаты оценки редокс-статуса растений показали, что этилен подавлял накопление пероксида водорода в чувствительных к SnTox3 генотипах за счет регуляции работы различных ферментов про-/антиоксидантной системы на транскрипционном и посттрансляционном уровнях. Таким образом, полученные результаты предполагают, что НЭ SnTox3 влиял на биосинтез и сигнальный путь этилена с целью регуляции редокс-метаболизма инфицированных растений пшеницы для успешной колонизации хозяина на начальных этапах инфицирования, что впоследствии приводило к обширным зонам поражения за счет быстрого размножения патогена.