BcSOD1を標的にするDNAアプタマー:持続可能な農業におけるボトリティス・シネリアの制御のための新しい戦略

科学分野:

• 農業科学
• バイオテクノロジー
• 植物病理学

背景:

• ボトリティス・シネレアによって引き起こされる灰色のキノコ病は,世界の作物生産に重大な脅威をもたらしています.
• 現在の制御方法は化学的殺菌剤に頼っていますが,耐性の発達により長期的な有効性が制限されています.
• グレーカビの病気の管理には 新しい持続可能な戦略が必要です

研究 の 目的:

• グレーカビの病気を制御するための新しい持続可能な戦略としてDNAアプタマーの可能性を調査する.
• 菌類の酵素BcSOD1を標的としたアプタマーの設計と検証
• アプタマーが真菌の発達を阻害し,植物免疫を強化する二重作用能力を評価する.

主な方法:

• DNAアプタマーを生成するために,指数的濃縮によるリガンドの系統的進化 (SELEX) 技術が使用された.
• 標的酵素内のアプタマー結合部位を予測するために分子モデリングを使用した.
• インビトロ酵素測定,真菌成長抑制測定,およびインビボ植物感染モデルを使用した.
• 光顕微鏡でアプタマー結合が確認され,RNA-Seq分析により分子メカニズムが解明されました.

主要な成果:

• 2つのアプタマー,SOD9. 14FとSOD9. 26Fが特定され,BcSOD1の活動を97. 5%抑制することが示された.
• アプタマーは,トマトとリンゴのB. cinereaの発芽 (67%),キノコのバイオマス (58%),および病変の形成 (42%) を著しく減少させた.
• アプタマーがトマトに施され 防御関連の遺伝子発現を活性化させ 二重作用効果を示した.

結論:

• BcSOD1はBotrytis cinereaに対する有効な抗真菌標的である.
• DNAアプタマーは,灰色のカビに対する特異的で効果的な抗真菌作用を示しています.
• アプタマーは統合的な害虫管理のための有望な持続可能なツールであり,直接的な病原体制御と植物免疫システムの強化の両方を提供します.