Растения сталкиваются с различными воздействиями окружающей среды, включая биотические стрессоры, такие как патогены, и абиотические стрессоры, такие как экстремальные температуры. Среди биотических стрессоров Pseudomonas syringae представляет значительную угрозу здоровью растений во всем мире.
Терпеноиды, в том числе линалоол и кариофиллен, играют решающую роль в защитных механизмах растений от таких стрессоров. Однако регуляция транскрипции этих соединений остается менее изученной. В связи с этими проблемами существует необходимость проведения углубленных исследований регуляторных механизмов, лежащих в основе биосинтеза терпеноидов.
Исследователи из Государственной ключевой лаборатории разнообразия растений и специальных культур Китайской академии наук опубликовали исследование в журнале Horticultural Research .
Исследование показывает, что фактор транскрипции LaMYC7 в лаванде значительно усиливает биосинтез линалоола и кариофиллена, что повышает устойчивость растения к Pseudomonas syringae. Это открытие не только проливает свет на регуляцию транскрипции биосинтеза терпеноидов, но и предполагает потенциальное применение при разработке устойчивых к болезням сортов лаванды.
В исследовании использовались секвенирование РНК, трансгенная технология и ферментные анализы для изучения роли LaMYC7 в лаванде. Они обнаружили, что LaMYC7 высоко экспрессируется в железистых трихомах и реагирует на такие стрессы, как ультрафиолетовый свет, низкие температуры, соль, засуха, метилжасмонат и инфекция Pseudomonas syringae.
Сверхэкспрессия LaMYC7 в Никотиане увеличивала содержание линалоола и кариофиллена, усиливая биосинтез терпеноидов. LaMYC7 напрямую связывается с промотором LaTPS76, увеличивая выработку кариофиллена. Кроме того, линалоол продемонстрировал сильную противомикробную активность в отношении Pseudomonas syringae. Эти данные свидетельствуют о том, что LaMYC7 имеет решающее значение для защиты растений, регулирования биосинтеза терпеноидов и повышения устойчивости к патогенам.
Доктор Лей Ши, автор исследования, заявил: «Наши результаты дают ценную информацию о транскрипционной регуляции биосинтеза терпеноидов в лаванде.
«Идентификация LaMYC7 в качестве ключевого регулятора открывает новые возможности для выведения сортов лаванды с повышенной устойчивостью к болезням и более высоким выходом эфирного масла. Это исследование подчеркивает важность понимания защитных механизмов растений на молекулярном уровне для разработки устойчивых методов ведения сельского хозяйства».
Значение этого исследования огромно и открывает потенциальные возможности применения в сельском хозяйстве и парфюмерной промышленности. Манипулируя геном LaMYC7, селекционеры могут создавать сорта лаванды с повышенным выходом ценных эфирных масел и повышенной устойчивостью к болезням, способствуя устойчивому производству сельскохозяйственных культур и открывая новые возможности для использования лаванды в различных коммерческих продуктах.
