ЗАРАЖЕННЯ ВОВЧКОМ (ОROBANCHE CUMANA WALLR.) РІЗНИХ ГІБРИДІВ СОНЯШНИКУ З НЕОДНАКОВОЮ СТІЙКІСТЮ ДО ПАРАЗИТУ
DOI:
https://doi.org/10.32782/2310-0478-2024-2-44-49Ключові слова:
Оrobanche сumana, раса, соняшник, паразит, гібрид, коренева система, зараження, соняшник, клітина, клітинна стінка, резистентністьАнотація
Проведено вивчення процесу зараження Оrobanche сumana різних гібридів соняшнику з неоднаковою стійкістю до паразиту для оцінки клітинних механізмів резистентності. При зараженні вовчком реакція резистентності гібридів соняшнику не відбувалася на ранніх стадіях життєвого циклу паразита: перед прикріпленням, після проростання та прикріплення до коренів (до утворення гаусторія) і після формування гаусторія. Отримані результати свідчать про те, що усі гібриди соняшнику уражувалися патогеном. Проте ступінь зараження вовчком соняшнику була різною і залежала від неоднакової резистентності гібридів. Гібридів соняшнику, що мали повний імунітет до Orobanche cumana, не було виявлено. Усі досліджувані гібриди соняшнику мали різну постгаусторіальну стійкість до паразиту, коли частина гаусторіїв вовчка гинула після виникнення гіперчутливої реакції, а частина їх встановлювала ефективні судинні зв’язки з господарем і далі розвивалася у бруньки, які перетворювалися пізніше у квітконосні стебла, що виносили суцвіття на поверхню ґрунту. Вивчення процесу зараження вовчком різних гібридів соняшнику з неоднаковою стійкістю до паразиту на ранніх етапах інфікування свідчить про можливість використання даного підходу у селекції соняшнику для вивчення резистентності рослин до патогена і спостерігання ранніх стадій взаємодії між паразитичною рослиною та її господарем від індукції проростання насіння до стадії горбика та оцінювання гібридів і селекційного матеріалу. Процес інфікування клітин і виникнення зворотних імунних відповідей у рослин при заражені патогенами має схожі риси і однотипний перебіг захисних реакцій. Етапи зараження вовчком соняшника відбуваються у часі дуже точно і скориговано. Як правило, проникнення вовчка при прегаусторіальний резистентності зупиняється в корі кореня соняшника на 7–10 день і пов’язано з потемнінням проростків паразита і їх поступовим відмиранням. При постгаусторіальний стійкості рух патогена гальмується в ендодермі або після досягнення центрального циліндра на 15–20 день та викликає некроз горбиків, що не дає встановити ефективні судинні зв’язки з господарем.
Посилання
Хаблак С.Г., Абдуллаєва Я.А., Рябовол Л.О., Рябовол Я.С. Сприйнятливість гібридів соняшнику до нових рас вовчка. Фактори експериментальної еволюції організмів. 2018. Т. 23. С. 154-159.
Albanova I.A., Zagorchev L.I., Teofanova D.R. et. al. Host Resistance to Parasitic Plants-Current Knowledge and Future Perspectives. Plants. 2023. Vol. 12(7). P. 1447. https://doi.org/10.3390/plants12071447.
Andersen E.J., Ali S., Byamukama E., Yen Y., Nepal M.P. Disease Resistance Mechanisms in Plants. Genes (Basel). 2018. Vol. 9(7). P. 339. doi: 10.3390/genes9070339.
Duriez P., Vautrin S., Auriac M.C., Bazerque J., Boniface M.C., Callot C., Carrère S., Cauet S., Chabaud M., Gentou F., Lopez-Sendon M., Paris C., Pegot-Espagnet P., Rousseaux J.C., Pérez-Vich B., Velasco L., Bergès H., Piquemal J., Muños S. A receptor-like kinase enhances sunflower resistance to Orobanche cumana. Nat Plants. 2019. Vol. 5(12). P. 1211-1215. doi: 10.1038/s41477-019-0556-z.
Fernández-Aparicio M., del Moral L., Muños S. et al. Genetic and physiological characterization of sunflower resistance provided by the wild-derived OrDeb2 gene against highly virulent races of Orobanche cumana Wallr. Theor Appl Genet. 2022. Vol. 135. P. 501–525. https://doi.org/10.1007/s00122-021-03979-9.
Fernández-Melero, B., del Moral, L., Todesco, M. et al. Development and characterization of a new sunflower source of resistance to race G of Orobanche cumana Wallr. derived from Helianthus anomalus. Theor Appl Genet. 2024. Vol. 137. P. 56. https://doi.org/10.1007/s00122-024-04558-4.
Kukin V. F. Method of evaluation of sunflower for resistance to infestation. Plant protection from pests and diseases. 1960. Vol. 7. P. 39.
Le Ru A., Ibarcq G., Boniface M.C. et al. Image analysis for the automatic phenotyping of Orobanche cumana tubercles on sunflower roots. Plant Methods. 2021. Vol. 17. P. 80. https://doi.org/10.1186/s13007-021-00779-6.
Martín-Sanz A., Malek J., Fernández-Martínez J.M., Pérez-Vich B., Velasco L. Increased virulence in sunflower broomrape (Orobanche cumana Wallr.) populations from Southern Spain is associated with greater genetic diversity. Front Plant Sci. 2016. Vol. 7. P. 589. https://doi.org/10.3389/fpls.2016.00589.
Maruta N., Burdett H., Lim B.Y.J., Hu X., Desa S., Manik M.K., Kobe B. Structural basis of NLR activation and innate immune signalling in plants. Immunogenetics. 2022. Vol. 74(1). P. 5-26. doi: 10.1007/s00251-021-01242-5.
Netea M.G., van der Graaf C., Van der Meer J.W., Kullberg B.J. Toll-like receptors and the host defense against microbial pathogens: bringing specificity to the innate-immune system. J Leukoc Biol. 2004. Vol. 75(5). P. 749-55. doi: 10.1189/jlb.1103543.
Sanabria N.M., Huang J.C., Dubery I.A. Self/nonself perception in plants in innate immunity and defense. Self Nonself. 2010. Vol. 1(1). P. 40-54. doi: 10.4161/self.1.1.10442.
Wan J., He M., Hou Q. et al. Cell wall associated immunity in plants. Stress Biology. 2021. Vol. 1. P. 3. https://doi.org/10.1007/s44154-021-00003-4.
Yang C., Liu R., Pang J., Ren B., Zhou H., Wang G., Wang E., Liu J. Poaceae-specific cell wallderived oligosaccharides activate plant immunity via OsCERK1 during Magnaporthe oryzae infection in rice. Nat Commun. 2021. Vol. 12(1). P. 2178. doi: 10.1038/s41467-021-22456-x.
