葡萄树中的化学突变增强了抗病能力1提高了对粉状菌的抵抗力,而不会影响生长
Xue-Na Yu1,2, Ye Guo1,2, Qianling Yang1,2
1State Key Laboratory of Crop Stress Biology for Arid Areas, College of Horticulture, Northwest A&F University, Yangling 712100, Shaanxi, China.
Plant physiology
|March 20, 2024
概括
通过编辑VviEDR1基因,葡萄藤粉耐药性得到增强. 这种修改增强了植物的防御能力,而不影响生长,为维蒂斯葡萄酒的疾病管理提供了新的策略.
科学领域:
- 植物科学 植物科学
- 分子生物学分子生物学
- 农业科学 农业科学
背景情况:
- 粉状菌 (由Erysiphe necator引起) 显著降低了葡萄藤的产量和质量.
- 类似Raf的基因激活蛋白质激酶激酶激酶 (EDR1) 对Arabidopsis的植物防御有负面调节.
- 葡萄藤中正体VviEDR1基因的功能在很大程度上仍未被描述.
研究的目的:
- 为了研究VviEDR1在葡萄藤对粉的防御中的作用.
- 通过基因编辑来设计维蒂斯维尼费拉的增强抗病能力.
主要方法:
- 使用CRISPR/Cas9基因编辑来创建VviEDR1编辑的葡萄系.
- 分析了同卵性和双等位基的VviEDR1突变体 (indels).
- 生产了表达野生型和突变VviEDR1等位基因 (VviEDR1-chi) 的转基因植物,并对耐药性进行了评估.
主要成果:
- 同性合体的VviEDR1突变体表现出种苗致命性.
- VviEDR1-chi植物表现出正常的发育和对粉状菌的增强抵抗力.
- VviEDR1的突变发生在一个空间时间上不同的模式下,影响年轻的,成熟的叶子,但不影响终端芽.
- 耐药性与沉积,酸和乙烯增加,H2O2积累和宿主细胞死亡有关.
- 在VviEDR1-chi植物中没有观察到显著的生长惩罚.
结论:
- VviEDR1负面调节葡萄藤中对粉状菌的耐药性.
- 向VviEDR1突变发生提供了一种有前途的策略,用于在不影响植物生长的情况下在葡萄树上设计耐久的粉状菌耐药性.
