単細胞のトランスクリプトミックの分析は,小麦の感受性につながるフサリウムヘッドブライト菌によって操作された特定の細胞タイプを突出します

科学分野:

• 植物病理学
• 分子生物学
• ゲノミクス

背景:

• 植物には 侵入した菌類を検出し 防御する免疫系があります
• 病原体の適応は植物への感受性につながり,病気に対する耐性戦略を複雑にします.
• 多細胞植物では 菌類の相互作用を制御するために 細胞分化反応が用いられる.

研究 の 目的:

• 適応した (Fusarium graminearum) と適応していない (Fusarium oxysporum f. sp) に感染した小麦コレオプティルの細胞型特異のトランスクリプトミカル反応を調査する. キノコ (キノコ) は
• 単細胞解像度での植物病原体相互作用の基礎となる分子メカニズムを解明する.

主な方法:

• シングルセルRNAシーケンシング (scRNA-seq) を使用して,小麦コレオプティルの90,000以上の細胞をプロファイルしました.
• トランスクリプトームは,FgrとFocで接種後1,2,3日後に分析された.
• 8つの主要な細胞タイプに差異的遺伝子発現と擬似時間経路の分析が行われました.

主要な成果:

• 小麦コレオプティルの細胞型特有の免疫反応を特定した.
• 適応していないFoc (非宿主耐性) に対して,区画化された免疫経路のアップレギュレーションが観察された.
• 適応されたFgr (感受性相互作用) とFgr誘発のクロレンキマ細胞活動への反応として,広範な免疫経路の活性化が検出されました.

結論:

• 小麦のコレオプティルは 適応した菌類の病原体に対して 異なる細胞防御戦略を示しています
• 単細胞解像度は,様々な細胞タイプにおける免疫反応の異なる調節を明らかにする.
• Fusarium graminearumの感染は,特定の植物細胞の転写活動の抑制につながり,病気の感受性に寄与します.