La proteina MLO promuove la simbiosi micorrizica arbuscolare nelle angiosperme

Plants have co-evolved with microorganisms, establishing beneficial interactions with them, such as arbuscular mycorrhizal (AM) symbiosis, which occurs between most terrestrial plants and fungi belonging to the subphylum Glomeromycotina, while also attempting to limit infection by pathogens. It is known that the absence of the susceptibility factor MLO (Mildew Resistance Locus O) in barley (Hordeum vulgare) mutants confers durable resistance to powdery mildew (Blumeria graminis), a foliar fungal pathogen. The presence of a specific clade of the MLO family in plant species that host AM symbiosis, and a significant increase in MLO expression in the roots of mycorrhizal plants, suggest its role in arbuscular mycorrhizal interactions. In this study, conducted on barley, wheat (Triticum aestivum), and Medicago truncatula mutants, a role of MLO in the early colonization by the AM fungus Rhizophagus irregularis was demonstrated. This was confirmed through the analysis of the expression levels of key genes involved in endosymbiosis. The results show that clade IV of MLO is involved in the early establishment of symbiosis with beneficial fungi, a role likely exploited during evolution by powdery mildew as well.

Le piante si sono co-evolute con i microorganismi, instaurando con essi interazioni benefiche, come la simbiosi micorrizica arbuscolare (AM) - che si stabilisce tra la maggior parte delle piante terrestri e funghi appartenenti al subphylum Glomeromycotina - e cercando di limitare l’infezione da parte di patogeni. È noto che la mancanza del fattore di suscettibilità MLO (Mildew Resistance Locus O) in mutanti di orzo (Hordeum vulgare) conferisce una resistenza duratura all’oidio (powdery mildew o Blumeria graminis), un patogeno fungino fogliare. La presenza di un clade della famiglia MLO specifico per le specie vegetali ospiti per la simbiosi AM, e un significativo aumento di espressione di MLO nelle radici di piante micorrizate, suggeriscono il suo ruolo nelle interazioni micorriziche arbuscolari. In questo studio, effettuato in mutanti di orzo, grano (Triticum aestivum) e Medicago truncatula, è stato dimostrato un ruolo di MLO nella colonizzazione precoce da parte del fungo AM Rhizophagus irregularis. Ciò è stato confermato tramite l’analisi dei livelli di espressione di geni chiave per l’endosimbiosi. I risultati dimostrano che il clade IV di MLO è coinvolto nell’instaurazione precoce della simbiosi con funghi benefici, un ruolo probabilmente sfruttato durante l’evoluzione anche dall’oidio.