Ученые раскрыли ген, ослабляющий устойчивость чая к болезням

Чайная индустрия сталкивается с серьезным вызовом: грибковая серая пятнистость разрушает листья растений и снижает урожай, что наносит ощутимый экономический ущерб. Учёные давно установили, что иммунные реакции чая связаны с метаболизмом фенилпропаноидов, активностью транскрипционных факторов WRKY и сигнализацией салициловой кислоты. Однако влияние эпигенетических механизмов, прежде всего метилирования аргинина гистонов, оставалось недостаточно изученным. Особое внимание привлек фермент PRMT5, известный как репрессор генов, регулирующий состояние хроматина.



9 апреля 2025 года исследовательская группа из Аньхойского сельскохозяйственного университета опубликовала в журнале Horticulture Research работу, в которой показала, что ген CsPRMT5 играет ключевую роль в чувствительности чая к серой пятнистости. Учёные доказали: когда активность CsPRMT5 падает, растение быстрее и сильнее запускает защитные реакции. Подавление гена уменьшало размеры поражений, усиливало работу ферментов, нейтрализующих активные формы кислорода, и повышало активность защитной киназы CsMAPK3. Эти изменения указывали на то, что PRMT5 действует как эпигенетический тормоз, сдерживающий иммунный ответ.

Наблюдая за растениями после заражения грибком, исследователи заметили снижение уровня метки H4R3sme2, что совпадало с уменьшением экспрессии CsPRMT5. Сорта чая, у которых этот ген изначально работал слабее, оказались более устойчивыми. Удалось также подтвердить, что ослабление функции CsPRMT5 активирует целый комплекс иммунных генов, тогда как его усиленная работа, наоборот, делает растение более уязвимым.

РНК-секвенирование выявило сотни генов, которые активируются при подавлении CsPRMT5, а анализ ChIP показал прямую связь фермента с ключевыми участками ДНК, включая промотор гена CsMAPK3. Ослабление работы CsPRMT5 снимало репрессию и позволяло защитным путям быстро включаться. Эксперименты на Arabidopsis подтвердили универсальность механизма.

Авторы исследования подчеркивают, что их работа раскрывает новый уровень контроля иммунитета чая. Понижение активности CsPRMT5 может стать основой для создания сортов, устойчивых к грибковым инфекциям, без негативного влияния на рост. Такие подходы открывают перспективы для селекции, геномного редактирования и разработки экологически безопасных методов защиты растений.
Источник: www.newswise.com