Patogeny roślinne zwiększają swoje własne przenoszenie
Patogeny roślinne, w szczególności wirusy, mogą manipulować biochemicznymi procesami swoich żywicieli, aby przyciągać owadzich nosicieli przenoszących wirusa na inne rośliny. Pomimo jej korzystnego wpływu na przenoszenie patogenu niewiele wiadomo na temat tej adaptacyjnej cechy, jej funkcji i powiązanych czynników związanych z przetrwaniem w przypadku wielu infekcji. Projekt PLANT VOLATILES ("Evolution of plant volatiles manipulation by vectored pathogens") postawił sobie za cel wypełnienie tej luki. Naukowcy rozpoczęli od badania mechanizmów działających wtedy, gdy wirus żółtej kędzierzawki liści pomidora (TYLCCNV) przenoszony przez mączlika zainfekuje modelową roślinę Arabidopsis thaliana, znaną również jako rzodkiewnik pospolity. Członkowie projektu PLANT VOLATILES odkryli, że wirusowy gen beta-C1 zmienia ekspresję kwasu jasmonowego, chemicznego środka obronnego przeciwko mączlikowi. Ponadto zainfekowany Arabidopsis wytwarza więcej linalolu, lotnego związku atrakcyjnego dla owadzich nosicieli. Wyniki pokazują, że modyfikacja rośliny ograniczona jest do pojedynczego genu i nie wynika z namnażania się wirusa w tkankach żywiciela. Gen beta-C1 jest również odpowiedzialny za podstawowe mechanizmy regulacyjne, co pozostaje w zgodzie z ograniczonym rozmiarami wirusem — gen ten ma wiele funkcji. Następnie zbadano konkurencję między patogenami, bardziej ekologiczny aspekt zmian wywołanych przez wirusy. Tym razem konkurentami do infekcji zostały wirus mozaiki arbuza (WMV) i wirus żółtej mozaiki cukinii (ZYMV). Zmiany we współzakażonych roślinach były takie same, jak w przypadku rośliny zakażonej wyłącznie ZYMV. Sugeruje to, że manipulatory żywiciel–fenotyp są podatne na oszukiwanie przez konkurentów, którzy nie mogą sami zmienić procesów biochemicznych swoich roślinnych żywicieli. Ponadto zespół zbadał skutki wirusowej infekcji wśród członków rodziny kabaczków (np. kabaczki i ogórki) dla ich podatności na często śmiertelną bakterię Erwinia tracheiphila. Wczesna infekcja ZYMV tylko nieznacznie ograniczyła wpływ na objawy i śmierć rośliny sugerując, że jest to spowodowane ograniczoną liczbą wizyt żuka będącego nosicielem.Badanie PLANT VOLATILES wywarło znaczący wpływ na zrozumienie ewolucji patogenu. W praktyce może ono przynieść korzyści w rolnictwie i ogrodnictwie, ponieważ owadzi nosiciele odgrywają główną rolę w przenoszeniu choroby.
