Распространение генов TAL-эффекторов среди Xanthomonas campestris pv. Campestris: поймай меня, если сможешь

Распространение генов TAL-эффекторов среди Xanthomonas campestris pv. Campestris: поймай меня, если сможешь

Автор: Ражина О.Л., Лебедева М.В., Черняев К.А., Игнатов А.Н., Джалилов Ф.С.У., Таранов В.В.

Журнал: Овощи России @vegetables

Рубрика: Селекция, семеноводство и биотехнология растений

Статья в выпуске: 6 (80), 2024 года.

Бесплатный доступ

Актуальность. Бактерии Xanthomonas campestris pv. campestris (Xcc) вызывают сосудистый бактериоз у растений семейства Brassicaceae и распространены на всей территории их выращивания. Одним из факторов патогенности, встречающимся среди рода Xanthomonas, являются TAL-эффекторы - белки, проникающие в ядро растительной клетки при заражении и изменяющие экспрессию некоторых генов растения-хозяина для увеличения инфекционного успеха. Для некоторых видов рода Xanthomonas TAL-эффекторы являются необходимым условием заражения растения, однако их роль для Xcc остаётся не до конца ясной. Кроме того, даже распространение этих генов среди разных рас в разных регионах изучено слабо. Целью нашей работы было изучить распространение генов TAL-эффекторов среди изолятов Xcc, найденных в России.

Еще

Xanthomonas campestris, tal-эффектор, сосудистый бактериоз, brassicaceae

Короткий адрес: https://sciup.org/140307836

IDR: 140307836   |   DOI: 10.18619/2072-9146-2024-6-11-16

Список литературы Распространение генов TAL-эффекторов среди Xanthomonas campestris pv. Campestris: поймай меня, если сможешь

  • Dow J.M., Daniels M.J. Pathogenicity Determinants and Global Regulation of Pathogenicity of Xanthomonas campestris pv. campestris. In: Current Topics in Microbiology and Immunology. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg; 1994. P. 29–41. https://doi.org/10.1007/978-3-642-78624-2_2
  • Vicente J.G., Conway J., Roberts S.J, Taylor J.D. Identification and Origin of Xanthomonas campestris pv. campestris Races and Related Pathovars. Phytopathology. 2001;91(5):492–499. https://doi.org/10.1094/phyto.2001.91.5.492
  • Kamoun S., Kamdar H.V., Tola E., Kado CI. A vascular hypersensitive responses: role of the hrpX locus. Mol. Plant-Microbe Interact. 1992;(5):22-23. https://doi.org/10.1094/MPMI-5-022
  • Fargier E., Manceau C. Pathogenicity assays restrict the species Xanthomonas campestris into three pathovars and reveal nine races within X. campestris pv. campestris. Plant Pathol. 2007;56(5):805–18. https://doi.org/10.1111/j.1365-3059.2007.01648.x
  • Cruz J., Tenreiro R., Cruz L. Assessment of diversity of Xanthomonas campestris pathovars affecting cruciferous plants in Portugal and disclosure of two novel X. campestris pv. campestris races. Journal of Plant Pathology. 2017;99(2):403-414. https://doi.org/10.4454/JPP.V99I2.3890
  • Ха В.Т.Н., Джалилов Ф.С., Виноградова С.В., Кырова Е.И., Игнатов А.Н. Генетическое разнообразие возбудителя сосудистого бактериоза в России: полиморфизм пцр фрагментов. Защита картофеля. 2014;(2):21-25. https://www.elibrary.ru/tmmlbt [Ha V.T.N., Dzhalilov F.S., Vinogradova S., Kyrova E., Ignatov A. Genetic diversity of black rot pathogen in Russia: Plant reaction. Zashchita Kartofelya. 2014;(2):21-25. (In Russ.) https://www.elibrary.ru/tmmlbt ]
  • Boch J., Bonas U. Xanthomonas AvrBs3 family-type III effectors: Discovery and function. Annu Rev Phytopathol. 2010;48(1):419–36. https://doi.org/10.1146/annurev-phyto-080508-081936
  • van Schie C.C.N., Takken F.L.W. Susceptibility genes 101: How to be a good host. Annu Rev Phytopathol. 2014;52(1):551–581. https://doi.org/10.1146/annurev-phyto-102313-045854
  • Yang B., Sugio A., White F.F. Os8N3 is a host disease-susceptibility gene for bacterial blight of rice. Proc Natl Acad Sci USA. 2006;103(27):10503–10508. https://doi.org/10.1073/pnas.0604088103
  • Antony G., Zhou J., Huang S., Li T., Liu B., White F., Yang B. Rice xa13 recessive resistance to bacterial blight is defeated by induction of the disease susceptibility gene Os-11N3. Plant Cell. 2010;22(11):3864–76. Available from: https://doi.org/10.1105/tpc.110.078964
  • Yu Y., Streubel J., Balzergue S., Champion A., Boch J., Koebnik R., et al. Colonization of rice leaf blades by an African strain of Xanthomonas oryzae pv. oryzae depends on a new TAL effector that induces the rice nodulin-3 Os11N3 gene. Mol Plant Microbe Interact. 2011;24(9):1102–1113. https://doi.org/10.1094/mpmi-11-10-0254
  • Streubel J., Pesce C., Hutin M., Koebnik R., Boch J., Szurek B. Five phylogenetically close rice SWEET genes confer TAL effector-mediated susceptibility to Xanthomonas oryzae pv. oryzae. New Phytol. 2013;200(3):808–819. https://doi.org/10.1111/nph.12411
  • Cohn M., Bart R.S., Shybut M., Dahlbeck D., Gomez M., Morbitzer R., et al. Xanthomonas axonopodis virulence is promoted by a transcription activator-like effector–mediated induction of a SWEET sugar transporter in cassava. Mol Plant Microbe Interact. 2014;27(11):1186–1198. https://doi.org/10.1094/mpmi-06-14-0161-r
  • Cox K.L., Meng F., Wilkins K.E., Li F., Wang P., Booher N.J., et al. TAL effector driven induction of a SWEET gene confers susceptibility to bacterial blight of cotton. Nat Commun. 2017;8(1): 15588 https://doi.org/10.1038/ncomms15588
  • Hu Y., Zhang J., Jia H., Sosso D., Li T., Frommer W.B., et al. Lateral organ boundaries 1 is a disease susceptibility gene for citrus bacterial canker disease. Proc Natl Acad Sci USA. 2014;111(4):E521-E529. https://doi.org/10.1073/pnas.1313271111
  • Zhang J., Huguet-Tapia J.C., Hu Y., Jones J., Wang N., Liu S., et al. Homologues of CsLOB1 in citrus function as disease susceptibility genes in citrus canker. Mol Plant Pathol. 2017;18(6):798–810. https://doi.org/10.1111/mpp.12441
  • Zlobin N., Lebedeva M., Monakhova Y., Ustinova V., Taranov V. An ERF121 transcription factor from Brassicaoleracea is a target for the conserved TAL-effectors from different Xanthomonascampestris pv. campestris strains. Mol Plant Pathol. 2021;22(5):618–24. https://doi.org/10.1111/mpp.13048
  • Schwartz A.R., Morbitzer R., Lahaye T., Staskawicz B.J. TALEinduced bHLH transcription factors that activate a pectate lyase contribute to water soaking in bacterial spot of tomato. Proc Natl Acad Sci USA. 2017;114(5):E897-E903. https://doi.org/10.1073/pnas.1620407114
  • Christian M., Cermak T., Doyle E.L., Schmidt C., Zhang F., Hummel A., et al. Targeting DNA double-strand breaks with TAL effector nucleases. Genetics. 2010;186(2):757–761. https://doi.org/10.1534/genetics.110.120717
  • Erkes A., Grove R.P., Žarković M., Krautwurst S., Koebnik R., Morgan R.D., et al. Assembling highly repetitive Xanthomonas TALomes using Oxford Nanopore sequencing. BMC Genomics. 2023;24(1):151. https://doi.org/10.1186/s12864-023-09228-1
  • Ferreira R.M., de Oliveira A.C.P., Moreira L.M., Belasque J.Jr., Gourbeyre E., Siguier P., et al. A TALE of transposition: Tn 3 -like transposons play a major role in the spread of pathogenicity determinants of Xanthomonas citri and other xanthomonads. MBio [Internet]. 2015;6(1). https://doi.org/10.1128/mbio.02505-14
  • Denancé N., Szurek B., Doyle E.L., Lauber E., Fontaine-Bodin L., Carrère S., et al. Two ancestral genes shaped the Xanthomonas campestris TAL effector gene repertoire. New Phytol. 2018;219(1):391–407. https://doi.org/10.1111/nph.15148
  • Chu Z., Fu B., Yang H., Xu C., Li Z., Sanchez A., et al. Targeting xa13, a recessive gene for bacterial blight resistance in rice. Züchter Genet Breed Res. 2006;112(3):455–461. https://doi.org/10.1007/s00122-005-0145-6
  • Hutin M., Sabot F., Ghesquière A., Koebnik R., Szurek B. A knowledge-based molecular screen uncovers a broad-spectrum OsSWEET14 resistance allele to bacterial blight from wild rice. Plant J. 2015;84(4):694–703. https://doi.org/10.1111/tpj.13042
  • Mokryakov M.V., Abdeev I.A., Piruzyan E.S., Schaad N.W., Ignatov A.N. Diversity of effector genes in plant pathogenic bacteria of genus Xanthomonas. Microbiology. 2010;79(1):58–65. https://doi.org/10.1134/s002626171001008x
  • Kay S., Boch J., Bonas U. Characterization of AvrBs3-like effectors from a Brassicaceae pathogen reveals virulence and avirulence activities and a protein with a novel repeat architecture. Mol Plant Microbe Interact. 2005;18(8):838–48. https://doi.org/10.1094/mpmi-18-0838
  • Лазарев А.М., Мысник Е.Н., Игнатов А.Н. Ареал и зона вредоносности сосудистого бактериоза капусты. Вестник защиты растений. 2017;1(91):52–55. https://www.elibrary.ru/wfqynd [Lazarev A.M., Mysnik E.N., Ignatov A.N. Area and zone of harmfulness of vascular bacteriosis of cabbage. Plant Protection News. 2017;1(91):52–55. (In Russ.) https://www.elibrary.ru/wfqynd]
  • Ревин В.В., Лияськина Е.В., Покидько Б.В., Пименов Н.В., Марданов А.В., Равин Н.В. Характеристика нового штамма Xanthomonas campestris М 28– продуцента ксантана, исследование генома, условий культивирования и физико-химических и реологических свойств полисахарида. Прикладная химия и микробиология. 2021;57(3):251–261. https://doi.org/ 10.31857/s0555109921030107 https://www.elibrary.ru/gbfrvp [Revin V.V., Liyas’kina E.V., Pokid’ko B.V., Pimenov N.V., Mardanov A.V., Ravin N.V.. Charachteristics of a new strain of Xanthomonas campestris M 28 – a xanthan producer, study of the genome, cultivation conditions and physicochemical and rheological properties of the polysaccharide. Applied Biochemistry And Microbiology. 2021;57(3):251–261. (In Russ.) https://doi.org/10.31857/s0555109921030107 https://www.elibrary.ru/gbfrvp]
  • Plant Protection Research Institute (South Africa), BioNET-INTERNATIONAL., Switzerland. Direktion für Entwicklungszusammenarbeit und Humanitäre Hilfe. Introduction to practical phytobacteriology: A manual for phytobacteriology. 1999.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp