Анализ индукции и супрессии MAMP-индуцируемого иммунитета растений Nicotiana benthamiana при контакте с Pectobacterium atrosepticum

Abstract

MAMP-индуцируемая устойчивость (MTI) основана на распознавании рецепторами растительной клетки консервативных компонентов бактериальной клетки (флагеллин, липополисахариды, EF-Tu), обозначаемых общим термином MAMP (microbe-associated molecular pattern). Многие вирулентные патогены способны преодолевать MTI путем супрессии этой иммунной реакции своими эффекторными белками, однако роль MTI в ходе взаимодействия с растениями бактерий из рода Pectobacterium до сих пор не была установлена. Цель работы – идентификация ключевых факторов, контролирующих развитие MTI, как со стороны патогена, так и со стороны растения. В настоящей работе установлено, что эффекторный белок DspE бактерий P. atrosepticum блокирует MTI у растений табака Nicotiana benthamiana. С использованием вирусиндуцированного сайленсинга генов компонентов сигнальных цепочек N. benthamiana установлено, что индукция MTI при контакте растений с dspE-мутантами P. atrosepticum происходит с участием мембранных рецепторных киназ RLK2 и RLK5, а также цитоплазматической киназы TPK1b. Сайленсинг генов MAP-киназ SIPK и WIPK, напротив, способствовал индукции MTI клетками P. atrosepticum дикого типа. = MAMP-triggered immunity (MTI) is based on the recognition of MAMPs (microbe-associated molecular patterns) – conserved essential molecules of microbial cell such as flagellin, lipopolysaccharides, EF-Tu, by specialised receptors of the plant cell. Virulent pathogens can overcome MTI with the help of their effector proteins. However, the contribution of MTI to plant resistance to pathogens from the Pectobacterium genus is not obvious. Only one effector protein DspE has been characteresed for this phytopathogenes. The aim of this work was the identification of key factors controlling MTI, from both the plant and the pathogen sides. We have determined that the DspE effector protein of P. atrosepticum blocks MTI development in Nicotiana benthamiana. Virus induced gene silencing was further used for isolation of plant genes involved in MTI. This approach allowed us to determine that MTI requires membrane receptor-like kinases RLK2 and RLK5, as well as the cytoplasmic kinase TPK1b. Silencing of the MAP-kinases SIPK and WIPK, on the other hand, allowed the wild type P. atrosepticum cells to induce MTI.