Eine aktuelle Studie hat ein Genmodul identifiziert, das für die Widerstandsfähigkeit von Walnussbäumen gegen Anthraknose, eine weit verbreitete Pilzkrankheit, die die Walnussindustrie bedroht, von entscheidender Bedeutung ist. Die Forschung zeigt, wie das Modul JrPHL8-JrWRKY4-JrSTH2L die Krankheitsabwehr reguliert, was neue Möglichkeiten für die Züchtung resistenter Walnusssorten und die Förderung nachhaltiger Anbaupraktiken eröffnet.
Anthraknose, verursacht durch Colletotrichum gloeosporioides, stellt eine erhebliche Bedrohung für die Walnussproduktion dar und führt zu erheblichen Ertrags- und Qualitätsverlusten. Traditionelle Kontrollmethoden sind begrenzt und Umweltbedenken erfordern alternative Strategien. Transkriptionsfaktoren wie WRKYs und MYBs sind für die Immunität von Pflanzen von entscheidender Bedeutung, doch die molekularen Mechanismen hinter der Resistenz der Walnuss gegen Anthraknose sind weitgehend unerforscht. Angesichts dieser Herausforderungen ist eine eingehende Untersuchung der molekularen Wege der Walnussabwehr unerlässlich.
Veröffentlicht In Gartenbauforschung Am 28. Mai 2024 enthüllten Forscher der Shandong Agricultural University die Rolle des Moduls JrPHL8-JrWRKY4-JrSTH2L bei der Resistenz von Walnüssen gegen Anthraknose. Diese Studie stellt einen bedeutenden Fortschritt im Verständnis dar, wie Transkriptionsfaktoren und interagierende Proteine zur Krankheitsresistenz bei Walnüssen beitragen, und bietet neue Wege für die Entwicklung krankheitsresistenter Sorten.
Die Studie identifiziert JrWRKY4 als einen wichtigen Transkriptionsfaktor, der die Resistenz der Walnuss gegen Anthraknose erhöht. Im Zellkern gelegen, fungiert JrWRKY4 als Transkriptionsaktivator, der an die W-Box im JrSTH2L-Genpromotor bindet und so dessen Expression verstärkt – ein entscheidender Schritt in der Immunantwort der Pflanze. Die Forschung zeigt auch, dass die Proteininteraktion JrVQ4 die Aktivierung von JrSTH2L durch JrWRKY4 hemmt, was auf ein komplexes Regulierungssystem hindeutet.
Darüber hinaus wurde festgestellt, dass der MYB-Transkriptionsfaktor JrPHL8 an das MBS-Element im JrWRKY4-Promoter bindet, wodurch seine Transkription verbessert und die Widerstandskraft der Pflanze weiter gestärkt wird. Zusammengenommen liefern diese Erkenntnisse ein detailliertes Verständnis der Rolle des JrPHL8-JrWRKY4-JrSTH2L-Moduls bei der Abwehr von Anthraknose und unterstreichen sein Potenzial als Ziel für die Züchtung krankheitsresistenter Walnusssorten.
Dr. Hongcheng Fang, der leitende Forscher der Studie, betonte die Bedeutung dieser Erkenntnisse und erklärte: „Diese Entdeckung verdeutlicht nicht nur das komplexe regulatorische Netzwerk, das der Resistenz der Walnuss gegen Anthraknose zugrunde liegt, sondern eröffnet auch neue Möglichkeiten für die Entwicklung krankheitsresistenter Sorten. Indem wir uns auf das Modul JrPHL8-JrWRKY4-JrSTH2L konzentrieren, können wir die natürlichen Abwehrmechanismen der Walnuss verbessern, die Abhängigkeit von chemischen Behandlungen verringern und nachhaltigere landwirtschaftliche Praktiken fördern.“
Die Erkenntnisse aus dieser Forschung gehen über die Grundlagenforschung hinaus. Das Modul JrPHL8-JrWRKY4-JrSTH2L stellt ein vielversprechendes Ziel für Gentechnik- und Züchtungsprogramme dar, die auf die Produktion von anthraknoseresistenten Walnüssen abzielen. Dieser Ansatz steht im Einklang mit den weltweiten Bemühungen, den Pestizideinsatz in der Landwirtschaft zu minimieren, und könnte auf andere Nutzpflanzen angewendet werden, die mit ähnlichen Krankheitserregerproblemen konfrontiert sind, wodurch sich die potenziellen Auswirkungen auf den Pflanzenschutz und die Ernährungssicherheit erweitern.
Weitere Informationen:
Yutian Mu et al, JrPHL8-JrWRKY4-JrSTH2L Modul reguliert Resistenz gegen Colletotrichum gloeosporioides in Walnuss, Gartenbauforschung (2024). DOI: 10.1093/hr/uhae148