一种内在的tau类谷氨转移酶可以在耐酸的瑞草中排毒几种除草剂
Rebecka Dücker1, Peter Lümmen2, Thomas Wolf2
1Department of Crop Sciences, Division of Plant Pathology and Crop Protection, Georg-August Universität Göttingen, Göttingen 37077, Germany.
Plant physiology
|June 7, 2024
概括
瑞草的除草剂耐药性通过增加的非常长链脂肪酸 (VLCFA) 生物合成抑制而发展. 一项研究发现,一种特定的谷氨转移酶 (GST) 酶快速排毒除草剂flufenacet,有助于耐药性.
科学领域:
- 植物分子生物学 植物分子生物学
- 农业科学 农业科学
- 生物化学 生物化学
背景情况:
- 越来越多地使用预先出现的除草剂,特别是非常长链脂肪酸 (VLCFA) 生物合成抑制剂,推动了杂草中除草剂耐药性的演变.
- 草 (Lolium spp.) 是一种常见的植物. 是一种重要的杂草物种,已经对多种除草剂作用模式产生了耐药性.
研究的目的:
- 为了研究在瑞草种群中对VLCFA生物合成抑制剂flufenacet产生抗性的分子机制.
- 为了确定特定的基因和分子途径,涉及到flufenacet耐药性.
主要方法:
- 用RNA测序 (RNA-seq) 分析了三种对flufenacet耐药的瑞草种群.
- 候选基因的表达分析,包括谷氨转移酶 (GSTs).
- 重组蛋白表达和体外酶活性测试以确定除草剂的排毒能力.
主要成果:
- 鉴定出一种构成上调的tau类谷氨转移酶 (GST),该转移酶进一步由除草剂应用诱导.
- 再组合的GST酶在体外快速排毒了flufenacet,与体内交叉耐药性模式相关.
- 在刚性麦草基因组中,大量的GST (≥195),包括一群内无基因的GST,可能有助于除草剂耐药性的进化.
结论:
- 一个单一的高调节的GST具有高 afinity为flufenacet可能在快速除草剂排毒和抗 ryegrass 发挥重要作用.
- 瑞草中广泛的GST基因家族是其对各种除草剂化学成分产生耐药性的关键因素.
- 需要进一步的研究来阐明这种GST基因的调节机制以及其他差异表达转录的功能,例如长非编码RNA (lncRNAs).
