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解析植物-病原菌互作新机制
来源:Cell 发布时间:2020-01-17

为了应对生物胁迫,植物会产生一系列高度修饰的脂肪酸,这些脂肪酸具有不同寻常的化学功能。近日,科学家采用非靶向代谢组学和RNA测序相结合的方法,在番茄中发现了一组基因簇参与番茄中法卡林二醇的生物合成,并影响番茄对病原菌的抗性。该研究发现,法卡林二醇的生物合成可在番茄中诱导合成,且真菌和细菌菌株都可以诱导法卡林二醇的产生。通过分析基因表达差异及代谢物含量,发现Solyc12g100240和Solyc12g100260 (ACET1a和ACET1b, ACETYLENASE1a) 可能是法卡林二醇生物合成途径中的关键酶基因。科学家利用CRISPR/Cas9构建上述基因簇的相关突变体,发现突变体中不能合成或大幅降低法卡林二醇,说明该基因簇在此生物合成途径中具有重要作用。进一步研究发现,该基因簇的突变可使番茄中与法卡林二醇产生相关的修饰脂肪酸生物合成中断,并导致番茄对一些病原菌的抗性增强,而不会影响基础免疫反应。缺乏效应因子AvrPto和AvrPtoB的突变体对Pst DC3000的抗性更强,表明这些病原菌的效应因子直接或间接干扰了Pst DC3000感染过程中植物修饰脂肪酸的生物合成。这些遗传证据证明该基因簇参与法卡林二醇介导的番茄免疫反应。

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