对转录组的比较分析揭示了Pinellia ternata中的Pectobacterium aroidearum和Pectobacterium carotovorum诱导的软腐烂的防御反应

科学领域:

• 植物病理学 植物病理学
• 分子植物-微生物相互作用
• 植物生物化学 植物生物化学

背景情况:

• 由Pectobacterium物种引起的软腐烂疾病显著影响作物产量.
• 皮内利亚天对Pectobacterium carotovorum和Pectobacterium aroidearum的特定免疫反应尚未完全理解.
• 了解植物防御机制对于开发抗病作物至关重要.

研究的目的:

• 阐明Pinellia ternata对Pectobacterium carotovorum和Pectobacterium aroidearum的不同防御反应.
• 为了确定关键的基因和调节途径,涉及到Pinellia ternata的免疫力.
• 研究特定基因,特别是乳清素在赋予耐药性的作用.

主要方法:

• 对由P.carotovorum和P.aroidearum引起的疾病严重程度的比较分析.
• RNA测序 (RNA-seq) 用于分析对病原体感染的反应中的基因表达特征.
• 对差异表达基因和调节通路的生物信息分析.
• 在Nicotiana benthamiana中进行过渡表达测试以验证基因功能.

主要成果:

• 皮托细菌carotovorum诱导的疾病比P. aroidearum更严重的疾病.
• 这两种病原体都类似地诱导了细胞壁,类似受体的激酶和抗性基因.
• 观察到激素信号通路 (auxin,乙烯, gibberellin) 的不同调节.
• 特定的基因,包括GDSL乙酶/脂酶和法西克林类的阿拉比诺-银河系蛋白质,被P. carotovorum调高.
• 类似受体的激酶和抗病基因被P. aroidearum. 独特地调高.
• 一个莱克基因 (part1转录/39001) 是由两种病原体同时诱导的.
• 暂时表达证实了莱克基因增强了对P. carotovorum的耐药性.

结论:

• 皮内利亚地采用不同的分子策略来对抗P.carotovorum和P.aroidearum的感染.
• 激素信号通路在植物对这些病原体的免疫力中起着至关重要的差异性作用.
• 鉴定到的莱克基因是一种新型的因素,有助于皮内利亚 (Pinellia ternata) 的抗软腐蚀防御.
• 这项研究提供了关于植物免疫力对可变软腐烂病原体的基础见解.