円周回路で発現するイオンチャネルである WeiTsing は,円周回路で発現するイオンチャネルである WeiTsing は,円周回路で発現するイオンチャネルである WeiTsing は,円周回路で発現するイオンチャネルである
Wei Wang1, Li Qin2, Wenjing Zhang3
1State Key Laboratory of Plant Genomics, Institute of Genetics and Developmental Biology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China; CAS Center for Excellence in Biotic Interactions, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China; Hainan Yazhou Bay Seed Laboratory, Sanya 572025, China.
Cell
|June 9, 2023
まとめ
研究者らは,植物に広範囲のクラブルーツ耐性を与える新しい遺伝子である WeiTsing (WTS) を発見した. この遺伝子は,Plasmodiophora brassicae (Pb) 感染症に対する植物免疫反応の活性化に不可欠なカルシウム浸透性イオンチャネルをコードする.
科学分野:
- 植物病理学
- 分子生物学
- 遺伝学
背景:
- 植物の根は病原性微生物に敏感で 大きく作物の損失を招きます
- プラズモディオフォラ・ブラシカ (Pb) によって引き起こされるクラブルート病は,世界中で十字樹の作物を破壊します.
研究 の 目的:
- クラブルーツ病に対する耐性を付与する新しい遺伝子を特定し,特徴づけること.
- プラズモディオフォラ・ブラシカに対する植物免疫の基礎となる分子機構を解明する.
主な方法:
- アラビドプシスの WeiTsing (WTS) 遺伝子の分離と特徴付け.
- Pb感染に対するWTSの発現分析
- WTS遺伝子を発現するトランスゲンBrassica napusの生成
- 構造分析のための冷凍電子顕微鏡 (冷凍EM).
- 電気生理学でチャネルの活性を 判定する
- 経路活動の役割を評価するための構造誘導変異.
主要な成果:
- WTS遺伝子は,Pb感染時に周回体内で転写的に活性化され,病原体のステラへの侵入を防ぐ.
- WTSを持つトランス遺伝子Brassica napusはPbに対して強い耐性を示した.
- WTSは,エンドプラズマ網膜 (ER) に位置する小さなタンパク質をコードし,免疫反応を誘発します.
- Cryo-EMは 独特のペンタメリック構造を明らかにしました 中央の毛穴は カルシウムに浸透するカチオンチャネルとして機能しています
- WTSのチャネル活動は,植物防御を誘発するために不可欠です.
結論:
- WTSは植物における 広範囲のクラブルーツ抵抗性遺伝子です
- WTSはレジスタソームに類似したイオンチャネルとして機能し,ペリサイクルの免疫信号の開始に不可欠です.
- この発見は 病原菌に耐性のある作物を 開発するための新たな目標を提供します
関連する概念動画
Water and Mineral Acquisition
33.3K
Specialized tissues in plant roots have evolved to capture water, minerals, and some ions from the soil. Roots exhibit a variety of branching patterns that facilitate this process. The outermost root cells have specialized structures called root hairs that increase the root surface, thus increasing soil contact. Water can passively cross into roots, as the concentration of water in the soil is higher than that of the root tissue. Minerals, in contrast, are actively transported into root cells.
33.3K
Introduction to Plant Diversity
45.2K
From Water to Land
45.2K
Short-distance Transport of Resources
16.2K
Short-distance transport refers to transport that occurs over a distance of just 2-3 cells, crossing the plasma membrane in the process. Small uncharged molecules, such as oxygen, carbon dioxide, and water, can diffuse across the plasma membrane on their own. In contrast, ions and larger molecules require the assistance of transport proteins due to their charge or size. Transport across membranes also occurs within individual cells, playing a variety of essential roles for the plant as a whole.
16.2K
Plant Cell Wall
56.9K
The plant cell wall gives plant cells shape, support, and protection. As a cell matures, its cell wall specializes according to the cell type. For example, the parenchyma cells of leaves possess only a thin, primary cell wall.
56.9K
Cell Signaling in Plants
5.7K
Plant cells communicate to coordinate their cycle of growth, flowering and fruiting, and activities in roots, shoots, and leaves in response to the changing environmental conditions. Plant signaling is distinct from animal signaling. Plants primarily utilize enzyme-linked receptors, whereas the largest class of cell-surface receptors in animals are G-protein coupled receptors (GPCRs). Unlike animals, receptor tyrosine kinases are rare in plants. Instead, plants have a diverse class of...
5.7K
Defenses Against Pathogens and Herbivores
23.9K
Plants present a rich source of nutrients for many organisms, making it a target for herbivores and infectious agents. Plants, though lacking a proper immune system, have developed an array of constitutive and inducible defenses to fend off these attacks.
23.9K


