Science >> Wetenschap >  >> Biologie

Proteomische analyse laat zien hoe fosfiet bijdraagt ​​aan de strijd tegen chemisch resistente afsterving

Credit:Journal of Proteomics (2024). DOI:10.1016/j.jprot.2024.105181

Nadat eerder werd bevestigd dat afsterving resistent is tegen chemische bestrijding van gewassen zoals avocado's, steenfruit en dennen, hebben onderzoekers van Curtin University nieuwe inzichten verkregen in de manier waarop fosfiet werkt tegen de schimmelachtige ziekte, wat een potentiële doorbraak voor telers betekent.

Het artikel is getiteld "Proteomic analyse onthulde dat het oomyceticide fosfiet multimodale actie vertoont in een oomycete pathosysteem", en is gepubliceerd in het Journal of Proteomics .

Onderzoekers van Curtin's Center for Crop and Disease Management (CCDM) en Proteomics International zullen de nieuwe bevindingen gebruiken om een ​​detectietool te ontwikkelen om de verspreiding van afsterving veroorzaakt door de ziekteverwekker Phytophthora cinnamomi te helpen beperken, wat kan leiden tot enorme economische verliezen in de tuinbouwsector. en de inheemse flora verwoesten.

Hoofdauteur en recent CCDM Ph.D. Afgestudeerde dr. Christina Andronis ontdekte samen met haar CCDM-supervisor universitair hoofddocent Kar-Chun Tan en CCDM-fungicideresistentie-expert universitair hoofddocent Fran Lopez-Ruiz dat fosfiet op drie manieren werkt om afsterving onder controle te houden.

CCDM's universitair hoofddocent Kar-Chun en dr. Christina Andronis met dr. Richard Lipscombe, algemeen directeur van Proteomics International. Krediet:Curtin University

“Ten eerste richt fosfiet zich rechtstreeks op de ziekteverwekker en remt het de groei ervan. Ten tweede kan het via de plant inwerken en zijn natuurlijke afweer tegen afsterving vergroten, en ten derde kan het een ‘groener effect’ op de plant veroorzaken door de productie van eiwitten te verhogen. die verband houden met fotosynthese," zei Dr. Andronis.

"Voorheen was de werking van deze verbinding een beetje een mysterie, waarbij velen geloofden dat fosfiet alleen het afweersysteem van de plant tegen de ziekte verbeterde en dat de interactie met de ziekteverwekker nog niet werd begrepen.

"We hebben kunnen aantonen dat deze chemische stof uiterst waardevol is voor de tuinbouwproductie vanwege de drie werkingsmechanismen. Eén van deze werkingsmechanismen betreft het verbeteren van de fotosynthese, wat mogelijk tot verbeterde opbrengsten kan leiden, maar verder onderzoek is nodig om dit te bevestigen.

"Aangezien fosfiet de enige chemische stof is die gebruikt wordt om afsterving commercieel te bestrijden, moeten we ervoor zorgen dat het op de lange termijn bruikbaar blijft voor producenten."

Universitair hoofddocent Tan zei dat de volgende stap van het onderzoek het uitwerken van de genetische basis voor resistentie is en het lokaliseren van het gen in de afstervende ziekteverwekker dat ervoor zorgt dat het chemische toepassingen kan overleven.

“Als we het verantwoordelijke gen ontdekken, wat we hier bij CCDM zeker kunnen doen, kunnen we moleculaire detectiehulpmiddelen ontwikkelen voor de snelle en nauwkeurige detectie van resistente afsterving, en kunnen we producenten helpen de relevante managementveranderingen tijdig door te voeren. manier," zei universitair hoofddocent Tan.

"We hebben in de graan- en druivenindustrie gezien dat wanneer de resistentie tegen fungiciden uit de hand loopt, dit verwoestend kan zijn en de industrie honderden miljoenen dollars aan verminderde opbrengst kan kosten, met beperkte controlemogelijkheden.

"Maar we zijn optimistisch dat dit niet zal gebeuren in de tuinbouwsector, omdat we bij CCDM vele jaren onderzoek naar resistentie tegen fungiciden hebben waarop we kunnen voortbouwen om een ​​dergelijke epidemie te helpen voorkomen."

CCDM-directeur professor Mark Gibberd zei dat CCDM een sterke geschiedenis heeft in het bestuderen van de mechanismen achter resistentie tegen fungiciden, als de leidende onderzoeksorganisatie in Australië op dit gebied.

"De afgelopen jaren hebben we veel geleerd over de manier waarop resistentie tegen fungiciden werkt bij meerdere ziekteverwekkers die veel granen en tuinbouwgewassen in heel Australië aantasten", aldus professor Gibberd.

"Hoewel dit geval van afstervingsresistentie zeer zorgwekkend is voor de tuinbouwsector, is het geen ongewoon verhaal bij andere gewassen in andere industrieën. Bij CCDM hebben we het voordeel dat we ons kunnen verdiepen in een uitgebreid begrip van chemische resistentie en hoe het werkt. en gebruik dit om oplossingen te vinden."

Meer informatie: Christina E. Andronis et al., Proteomische analyse onthulde dat het oomyceticide fosfiet multimodale werking vertoont in een oomycetenpathosysteem, Journal of Proteomics (2024). DOI:10.1016/j.jprot.2024.105181

Aangeboden door Curtin University