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我所喻景权教授团队揭示番茄抵御根结线虫的系统信号途径
2019年10月3日,Current Biology在线发表了浙江大学喻景权教授团队题为Systemic root-shoot signaling drives jasmonate-based root defense against nematodes的研究论文,报道了番茄通过整合电信号、活性氧和茉莉酸信号,形成地上部和地下部长距离信号环路,增强根系对根结线虫的抗性。
该研究发现,番茄根系在受到根结线虫(Meloidogyne incognita)侵染时会产生依赖于类谷氨酸受体(GLUTAMATE RECEPTOR-LIKE 3.5, GLR3.5)的电信号和依赖于植物NADPH氧化酶(又称为RESPIRATORY BURST OXIDASE HOMOLOG 1, RBOH1)的质外体活性氧 (ROS) 信号。电信号和ROS信号二者相互依赖,作为根系向叶片发出的求救SOS信号,通过细胞-细胞间的链式激活,实现电信号和ROS 信号的自我增殖传递 (auto-propagating),从而保障了二者从根系传递到叶片的长距离传递。 到达叶片的电信号和ROS信号通过活化丝裂原活化蛋白1/2 (mitogen-activated protein kinases, MPK1/2), 诱导叶片中茉莉酸 (JAs) 的合成及其向根系的转运,提高根系对根结线虫的抗性。沉默MPK1或MPK2基因后, 根结线虫诱导的JA积累消失,并降低番茄对根结线虫的抗性。 综合以上结果,该研究揭示了植物通过“根-茎-根”中电信号、ROS信号和JAs信号,形成器官间的“互助”防御机制。
浙江大学农业与生物技术学院博士生王郭婷、博士生胡超轶和周杰教授为该论文的共同第一作者,喻景权教授为该文的通讯作者,周艳虹教授和英国伯明翰大学Foyer CH教授为共同通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、国家现代农业产业技术体系和浙江大学16+X等项目的资助。 论文链接:https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(19)31099-1 |

