Fynden, publicerade i Nature Plants, ger oöverträffad insikt i den molekylära strukturen som gör att patogenen kan komma in, vilket för forskare ett steg närmare att motverka patogenen och skydda sårbara växtarter.
Myrtenrostpatogenen är en aggressiv inkräktare som har decimerat naturliga ekosystem över hela Australien, vilket har orsakat utbredd avlövning och död hos många inhemska arter, inklusive den ikoniska australiensiska Lilly Pilly och inhemsk guava. Det har också haft en betydande inverkan på trädgårdsodling och plantageskogar.
Docent Tony Bacic från Center of Excellence in Plant Energy Biology och University of Melbourne sa att upptäckten av den molekylära struktur som patogenen använder för att manipulera den vaxartade ytan på bladen var ett avgörande genombrott för att förstå hur den invaderar och sprider sig.
"Växter har en vaxartad nagelband som består av en komplex blandning av fettämnen, och ovanpå finns ett lager av epikutikulärt vax som täcker bladens yttersta yta. Vår studie avslöjade hur myrtenrosten producerar enzymer för att bryta ner detta skyddande skydd. nagelband och vax, vilket gör att patogenen kan penetrera bladytan och infektera växten," sa docent Bacic.
Forskarna kunde identifiera två nyckelenzymer som kallas cutinaser och laccaser som var ansvariga för att bryta ner den vaxartade nagelbanden. De använde en mängd avancerade avbildningstekniker, inklusive atomkraftsmikroskopi och transmissionselektronmikroskopi, för att visualisera och analysera den molekylära strukturen av patogenens interaktion med värdväxtens yta.
"Våra fynd har viktiga konsekvenser för hanteringen av myrtenrostsjukdomen," sa docent Bacic. "Genom att förstå hur patogenen kommer in i värdväxten kan vi potentiellt utveckla nya strategier för att förebygga eller kontrollera infektion. Detta kan inkludera utveckling av riktade fungicider eller biokontrollmedel, eller konstruktion av växter med förbättrade vaxbarriärer för att motstå patogenen."
Forskargruppen arbetar nu med att utveckla analyser för att screena för resistens mot myrtenrost i olika växtsorter, och för att identifiera andra potentiella mål för att kontrollera sjukdomen. De undersöker också den potentiella användningen av biologiska bekämpningsmedel för att undertrycka patogenens spridning och hjälpa till att skydda sårbara växtarter och ekosystem.
