Onderzoekers van het ARC Center of Excellence in Plant Energy Biology hebben ontdekt hoe de verwoestende mirte-roestziekteverwekker het wasachtige pantser van de bladeren van de waardplant doorbreekt voordat hij grote schade aanricht.

De bevindingen, gepubliceerd in Nature Plants, bieden ongekend inzicht in de moleculaire structuur die de ziekteverwekker in staat stelt toegang te krijgen, waardoor wetenschappers een stap dichter bij het bestrijden van de ziekteverwekker en het beschermen van kwetsbare plantensoorten komen.

De mirte-roestziekteverwekker is een agressieve indringer die natuurlijke ecosystemen in heel Australië heeft gedecimeerd, waardoor wijdverbreide ontbladering en de dood van talrijke inheemse soorten is veroorzaakt, waaronder de iconische Australische Lilly Pilly en inheemse guave. Het heeft ook een aanzienlijke impact gehad op de tuinbouw en plantagebossen.

Universitair hoofddocent Tony Bacic van het Centre of Excellence in Plant Energy Biology en de Universiteit van Melbourne zei dat de ontdekking van de moleculaire structuur die de ziekteverwekker gebruikt om het wasachtige oppervlak van de bladeren te manipuleren een cruciale doorbraak was in het begrijpen van hoe deze binnendringt en zich verspreidt.

"Planten hebben een wasachtige cuticula die bestaat uit een complex mengsel van vetachtige stoffen, en daarbovenop zit een laag epicuticulaire was die het buitenste oppervlak van de bladeren bedekt. ​​Uit ons onderzoek bleek hoe de mirteroest enzymen produceert om deze beschermende laag af te breken." cuticula en was, waardoor de ziekteverwekker het bladoppervlak kan binnendringen en de plant kan infecteren", aldus universitair hoofddocent Bacic.

De onderzoekers konden twee belangrijke enzymen identificeren, bekend als cutinasen en laccases, die verantwoordelijk waren voor het afbreken van de wasachtige cuticula. Ze gebruikten een verscheidenheid aan geavanceerde beeldvormingstechnieken, waaronder atoomkrachtmicroscopie en transmissie-elektronenmicroscopie, om de moleculaire structuur van de interactie van de ziekteverwekker met het oppervlak van de waardplant te visualiseren en analyseren.

"Onze bevindingen hebben belangrijke implicaties voor de behandeling van de mirteroestziekte", zei universitair hoofddocent Bacic. "Door te begrijpen hoe de ziekteverwekker toegang krijgt tot de waardplant, kunnen we mogelijk nieuwe strategieën ontwikkelen om infecties te voorkomen of onder controle te houden. Dit zou de ontwikkeling van gerichte fungiciden of biocontrolemiddelen kunnen omvatten, of technische installaties met verbeterde wasbarrières om de ziekteverwekker te weerstaan."

Het onderzoeksteam werkt nu aan de ontwikkeling van tests om te screenen op resistentie tegen mirteroest bij verschillende plantenvariëteiten, en om andere potentiële doelwitten voor de bestrijding van de ziekte te identificeren. Ze onderzoeken ook het mogelijke gebruik van biologische bestrijdingsmiddelen om de verspreiding van de ziekteverwekker te onderdrukken en kwetsbare plantensoorten en ecosystemen te helpen beschermen.