Svampsjukdom Fusarium huvudblight (FHB) ökar på grund av allt fuktigare förhållanden som induceras av klimatförändringar under veteväxtsäsongen, men en grundläggande upptäckt av forskare vid University of Adelaide kan bidra till att minska dess ekonomiska skada.
Även om vissa typer av vete är resistenta mot FHB tack vare verkan av TaHRC-genen vid Fhb1-lokuset, var hur denna gen fungerar i veteceller okänd förrän nu.
I samarbete med Nanjing Agriculture University har forskargruppen vid University of Adelaide visat att TaHRC verkar i kärnan av veteceller, och det kan antingen öka eller minska en växts mottaglighet för FHB.
"Det finns två varianter av TaHRC som har motsatta effekter på kondenseringen av ett specifikt proteinkomplex i kärnan", säger Dr. Xiujuan Yang, från University's School of Agriculture, Food and Wine.
"När det kondenseras leder komplexet till känslighet för FHB, medan det när det sprids ger motstånd mot FHB.
"Vi är de första som avslöjar funktionen av proteinkomplexkondensering som svar på en stor svampsjukdom, vilket ger insikt i proteinkomplexens verkningssätt i spannmålsförsvarssvar."
FHB har orsakat betydande skada för Australiens veteindustri under de senaste åren, med skördar under säsongen 2022 som har drabbats av upp till 100 % skördeförluster.
Sjukdomen har ökat globalt sedan 1970-talet, men klimatförändringarna har ökat dess förekomst.
"Australiens rykte om att producera högkvalitativt vete har byggts på slumpmässiga klimatförhållanden under blomning och spannmålsfyllning, vilket vanligtvis sammanfaller med torrperioden, vilket hjälper till att undvika många svamporsakade sjukdomar som frodas i fuktigt väder", säger Dr Yang.
"Men i bakgrunden av klimatförändringarna ledde en blöt vår 2022 till att Fusariums huvudbryst blev utbredd över östra Australien."
Australiska durumvetesorter är alla mycket mottagliga för FHB, men det är oklart vilken nivå av resistens som finns i bröd-vetesorter.
Dr. Yang hoppas på denna grundläggande upptäckt, publicerad i Cell Host &Microbe , kommer att motverka den växande förekomsten av FHB och ge garantier till australiensiska odlare.
"Våra fynd erbjuder spännande möjligheter att utveckla nya och förbättrade former av Fusarium-resistens mot huvudblödning", säger Dr. Yang. "Genom att förstå de underliggande mekanismerna bortom Fhb1 kan vi förnya avelsstrategier för att diversifiera resistenskällor.
"Vår forskning öppnar dörren till utvecklingen av mer motståndskraftiga och hållbara vetesorter för framtida jordbruk, och kan kasta ljus över andra Fusarium-orsakade sjukdomar, såsom kronröta."
Mer information: Yi He et al, En fasseparerad proteinnav modulerar resistens mot Fusarium huvudbryst i vete, Cell Host &Microbe (2024). DOI:10.1016/j.chom.2024.04.002
Journalinformation: Cellvärd och mikrober
Tillhandahålls av University of Adelaide
