Полезный эндофит Trichoderma hamatum изолят DIS 219b стимулирует рост и задерживает наступление реакции на засуху у Theobroma cacao
The beneficial endophyte Trichoderma hamatum isolate DIS 219b promotes growth and delays the onset of the drought response in Theobroma cacao
Hanhong Bae, Richard C. Sicher, M. S. Kim, Soo‐Hyung Kim, Mary D. Strem, Rachel L. Melnick, Bryan A. Bailey
Аннотация (перевод)
Theobroma cacao (какао) культивируется в условиях тропического климата и подвергается стрессу от засухи. Было изучено влияние эндофитного гриба Trichoderma hamatum изолята DIS 219b на реакцию какао на засуху. Колонизация DIS 219b задерживала вызванные засухой изменения устьичной проводимости, чистого фотосинтеза и эмиссии зеленой флуоресценции. Изменение экспрессии 19 маркерных экспрессирующихся последовательностей (ESTs) (семи в листьях и 17 в корнях с некоторым перекрытием) под действием засухи было выявлено с помощью количественной ПЦР с обратной транскрипцией в реальном времени. Корни имели тенденцию реагировать на засуху раньше, чем листья: вызванные засухой изменения в экспрессии семи ESTs наблюдались через 7 d прекращения полива. Изменения экспрессии генов в листьях не наблюдались вплоть до 10 d прекращения полива. Колонизация DIS 219b задерживала индуцированное засухой изменение экспрессии всех семи реагирующих на засуху ESTs в листьях на > or = 3 d, но оказывала меньшее влияние на характер экспрессии реагирующих на засуху ESTs в корнях. Колонизация DIS 219b оказывала минимальное прямое влияние на экспрессию реагирующих на засуху ESTs у 32-d-old сеянцев. Напротив, колонизация DIS 219b 9-d-old сеянцев изменяла экспрессию реагирующих на засуху ESTs, иногда в направлении, противоположном наблюдавшемуся в ответ на засуху. Засуха вызывала повышение концентрации многих аминокислот в листьях какао, тогда как колонизация DIS 219b приводила к снижению концентраций аспарагиновой кислоты и глутаминовой кислоты и повышению концентраций аланина и гамма-аминомасляной кислоты. Как при воздействии условий засухи, так и без него, колонизация DIS 219b стимулировала рост сеянцев, при этом наиболее стабильными эффектами были увеличение сырой массы корней, сухой массы корней и содержания воды в корнях. Колонизированные сеянцы увядали в ответ на засуху медленнее, что оценивалось по уменьшению падения угла наклона листьев. Основным прямым эффектом колонизации DIS 219b было стимулирование роста корней независимо от водного статуса, а также увеличение содержания воды, что, как предполагается, приводило к задержке многих аспектов реакции какао на засуху.
Оригинальная аннотация
Theobroma cacao (cacao) is cultivated in tropical climates and is exposed to drought stress. The impact of the endophytic fungus Trichoderma hamatum isolate DIS 219b on cacao's response to drought was studied. Colonization by DIS 219b delayed drought-induced changes in stomatal conductance, net photosynthesis, and green fluorescence emissions. The altered expression of 19 expressed sequence tags (ESTs) (seven in leaves and 17 in roots with some overlap) by drought was detected using quantitative real-time reverse transcription PCR. Roots tended to respond earlier to drought than leaves, with the drought-induced changes in expression of seven ESTs being observed after 7 d of withholding water. Changes in gene expression in leaves were not observed until after 10 d of withholding water. DIS 219b colonization delayed the drought-altered expression of all seven ESTs responsive to drought in leaves by > or = 3 d, but had less influence on the expression pattern of the drought-responsive ESTs in roots. DIS 219b colonization had minimal direct influence on the expression of drought-responsive ESTs in 32-d-old seedlings. By contrast, DIS 219b colonization of 9-d-old seedlings altered expression of drought-responsive ESTs, sometimes in patterns opposite of that observed in response to drought. Drought induced an increase in the concentration of many amino acids in cacao leaves, while DIS 219b colonization caused a decrease in aspartic acid and glutamic acid concentrations and an increase in alanine and gamma-aminobutyric acid concentrations. With or without exposure to drought conditions, colonization by DIS 219b promoted seedling growth, the most consistent effects being an increase in root fresh weight, root dry weight, and root water content. Colonized seedlings were slower to wilt in response to drought as measured by a decrease in the leaf angle drop. The primary direct effect of DIS 219b colonization was promotion of root growth, regardless of water status, and an increase in water content which it is proposed caused a delay in many aspects of the drought response of cacao.
Идентификаторы
Canonical: https://research.holos.house/w/bfe4968d-ffe1-4e3d-b3c6-ef92f0eaa60f
DOI: 10.1093/jxb/erp165
OpenAlex: W2153520092