Блог

May 24, 2024

Влияние эндофитных грибов на паразитарный процесс Taxillus chinensis

Scientific Reports, том 12, номер статьи: 7744 (2022) Цитировать эту статью 1514 Доступов 1 Цитирований 1 Подробности Altmetric Metrics Taxillus chinensis (DC.) Danser - широко используемый лекарственный кустарник.

Научные отчеты, том 12, Номер статьи: 7744 (2022) Цитировать эту статью

1514 Доступов

1 Цитаты

1 Альтметрика

Подробности о метриках

Taxillus chinensis (DC.) Danser — широко используемый лекарственный кустарник как в традиционной, так и в современной медицине. Это многолетнее полупаразитное растение, которое трудно размножать искусственно из-за низкой паразитарности. Успешный паразитизм растений-паразитов заключается в слиянии их тканей и соединении их сосудистой сети с сосудистой сетью хозяина, создавая физиологический мост, который может эффективно выводить воду, сахара и питательные вещества из растений-хозяев. Сообщается, что эндофитные грибы играют важную роль в деградации и слиянии клеточной стенки, что является ключевым процессом формирования физиологического мостика. Поэтому в данном исследовании были выделены эндофитные грибы из T. chinensis разных хозяев, а затем отсеяны организмы, которые могли разрушать основные компоненты клеточных стенок, с использованием среды, состоящей из гуайхуола и способности к деградации целлюлозы. Результаты показали, что пять штаммов были отобраны из 72 эндофитных грибов T. chinensis, которые обладают высокой ферментативной активностью в отношении деградации лигноцеллюлозы. Активность лакказы и целлюлазы пяти штаммов достигла максимума на 7-й день, а наибольшая активность этих двух ферментов была обнаружена у штамма Р6, которая составила 117,66 и 1,66 Ед/мл соответственно. Марганцевая пероксидаза штамма 4 и лигнинпероксидаза штамма N6 также достигли своего пика на 7-й день и были самыми высокими среди 5 штаммов с активностью ферментов 11,61 и 6,64 Ед/мл соответственно. Штаммы 4, 15, 31, N6 и P6 были идентифицированы как Colletotrichum sp., Nigerrospora sphaerica, Exserohilum sp., Diaporthephaseolorum и Pestalotiopsis sp. соответственно в соответствии с их морфологическими и молекулярно-биологическими свойствами. Эндофитные грибы могут секретировать эффективные ферменты, разрушающие клеточную стенку, которые способствуют растворению и расслаблению клеточной стенки между T. chinensis и хозяином, способствуя тем самым паразитизму T. chinensis.

Taxillus chinensis (DC.) Danser, принадлежащий к семейству Loranthaceae, распространен главным образом в южных и юго-западных районах Китая. Сухие стебли и ветви с листьями T. chinensis обычно используются в традиционных китайских лекарствах и в Китае называются «Санг Цзи Шэн». T. chinensis имеет высокую лекарственную ценность. Его применяют для облегчения ревматических заболеваний, укрепления печени и почек, укрепления сухожилий и костей и предотвращения абортов1. T. chinensis – растение-гемипаразит с разнообразными хозяевами2. Между тем, T. chinensis также используется в качестве сырья для приготовления чая от паразитов в Китае, который является традиционным китайским чаем для здорового питания и экспортируется почти в 30 стран Юго-Восточной Азии3. Таким образом, спрос на T. chinensis на мировом рынке трав постоянно растет из-за его огромного терапевтического потенциала. Однако T. chinensis в основном добывается из диких ресурсов, которые не могут полностью удовлетворить растущий спрос рынка. Искусственное выращивание T. chinensis является эффективной мерой по балансированию спроса и предложения на рынке.

Однако T. chinensis представляет собой многолетнее гемипаразитное растение, которое трудно размножать искусственно из-за низкой распространенности паразитов. Важным компонентом паразитарного успеха паразитических растений является способность соединять стенки клеток-хозяев и соединять их сосудистую сеть с помощью специализированного органа, известного как гаустория, образуя таким образом физиологический мост4,5,6,7. Это позволяет переносить в паразита не только воду и питательные вещества, но и макромолекулы, включая мРНК8 и белки9. Таким образом, клеточная стенка хозяина является первым барьером на пути формирования физиологического моста. Интересно, что исследования показали, что проникновение гаустории не наносит существенного ущерба клеткам растения-хозяина. Например, гаустория Striga hermontica не вызывает повреждения клеток эндодермы растения-хозяина во время проникновения10,11,12. Этого можно добиться разными способами. У большинства паразитических растений семейства Orobanchaceae в ходе паразитарного процесса обнаружено большое количество ферментов, связанных с деградацией клеточной стенки12,13. Например, пектинметилэстераза, которая может разлагать пектин, обнаружена в местах проколов хастория у Oroanche cumana Wallr. и Phelipanche aegyptiaca Pers.14. Было показано, что другие модификаторы клеточной стенки, такие как дилатазы и ферменты с трансглюканазной активностью, достигают пика в период проникновения инфекции повилики WM-ксилглюкана. Напротив, ингибирование этих модификаторов WM-ксилглюкана снижало вероятность успешной инвазии повилики15. Следовательно, ферменты, связанные с деградацией клеточной стенки, играют важную роль в паразитарном процессе. Однако происхождение этих ферментов не было дополнительно изучено.