От бактериальных генов – к трансгенным растениям

Abstract

Our recent studies on molecular mechanisms of interaction between Solanaceae plants and the phytopathogenic bacterium Pectobacterium carotovorum and approaches to constructing transgenic plants resistant to pathogens and herbicides are discussed in the article. We have demonstrated that the type III secretion system (TTSS) of P. carotovorum is used by the pathogen to deliver at least one virulence protein, DspE, directly into plant cells where it is involved in disrupting signal cascades leading to the activation of plant defenses. Several membrane receptor-like kinases directly interacting with DspE have been identified in tomato and tobacco plants. Treatment of plants with solutions containing several other substrates of the P. carotovorum TTSS (the HrpN, HrpJ and HrpW proteins), as well as expressing the HrpN protein inside plant cells leads to increased expression of plant PR genes and induction of resistance to several pathogens. = Представлены результаты исследований молекулярных механизмов взаимодействия между бактериальным фитопатогеном Pectobacterium carotovorum и растениями семейства пасленовых, создания эффективных генетических конструкций, обусловливающих устойчивость к гербициду глифосату. Показано, что посредством системы секреции третьего типа (ССТТ) P. carotovorum эффектор DspE непосредственно транспортируется в клетки растений. Идентифицированы белки-мишени томата и табака, взаимодействующие с DspE. Выявлено, что как в результате обработки растений табака и томатов препаратами харпинов (HrpN, HrpJ и HrpW), так и у трансгенных растений, экспрессирующих HrpN, происходит существенная индукция PR-генов и отмечается повышенная устойчивость к ряду патогенов. Выявленное специфическое связывание секреторного шаперона DspF с DspE может потенциально обеспечить устойчивость трансгенных растений, экспрессирующих DspF, к патогенам из рода Pectobacterium. Сконструированы и отобраны эффективные бинарные векторы, пригодные для трансформации растений с целью придания им устойчивости к гербициду глифосату.