Zwalczanie chwastów pasożytniczych
Pasożyty przytwierdzają się do układu naczyniowego żywiciela, łącząc oba gatunki na poziomie fizycznym i fizjologicznym, co sprawia, że są trudne do zwalczenia. Zależność pasożytów od żywiciela oraz ich znakomite umiejętności koordynacji z sygnalizowaniem odpowiadającym za jego rozwój sprawia, że pasożyty powinny być podatne na nowatorskie strategie kontroli. Jednakże, obecnie kluczowe procesy interakcji między pasożytem a żywicielem są mało znane. Finansowany prze UE projekt badawczy "Genomics-based investigations into orobanche-host interactions" (OROBANCHE) zajmuje się biologią molekularną procesu inwazji rośliny pasożytniczej na żywiciela, co umożliwi opracowanie nowych podejść względem ich kontroli. Do bardziej szczegółowych celów należało scharakteryzowanie ekspresji genów Orobanchaceae i ruchu mRNA pomiędzy żywicielami i chwastami pasożytniczymi. We współpracy z kilkoma partnerskimi uniwersytetami ze Stanów Zjednoczonych, naukowcy stworzyli pierwszą bazę danych na dużą skalę, obejmującą dane o transkryptomie trzech powiązanych gatunków pasożytów. Stworzenie bazy danych sekwencji umożliwiło badania w kliku nowatorskich kierunkach. Do pierwszych interesujących genów odkrytych w bazie danych zalicza się sygnały odpowiedzialne za kiełkowanie. U pasożytów Orobanche oraz Striga kiełkowanie nasion rozpoczyna się dopiero po ich stymulacji przez określone związki chemiczne wydzielane przez korzenie żywiciela. Rozpoczęto badania mające na celu scharakteryzowanie zdolności pasożytów do odbierania tych sygnałów. Do głównej klasy stymulantów kiełkowania zalicza się strigolaktony, które są hormonami roślinnymi kontrolującymi architekturę i funkcje roślin. Transkrypcje genów strigolaktonów kodują białka funkcyjne i są kontrolowane w skoordynowany sposób przez wszystkie etapy życia pasożyta. Do ciekawych przypadków można zaliczyć poziomy transfer genów z przodka z rodziny roślin strączkowych na Orobanche aegyptiaca. Gen objęty transferem to albumin 1 KNOTTINO-podobny gen białka, powiązany z białkami owadobójczymi. Sprawia to, że jego przejęcie od żywiciela może przynieść korzyści zdrowotne rośliny. Gen wydaje się być wyrażony, natomiast funkcje i homologi zostały sekwencjonowane od kliku innych, pokrewnych gatunków. Podsumowując, dzięki projektowi badawczemu uzyskano wiele nowych informacji na temat współistnienia roślin pasożytniczych z ich żywicielami. Oczekuje się, że omawiane prace przyczynią się do stworzenia bardziej efektywnych strategii kontroli chwastów pasożytniczych.
Słowa kluczowe
Chwasty pasożytnicze, Orobanche, genomika roślin