被可可病原体Moniliophthora perniciosa感染的番茄植物的根部发育受到糖的有限可用性影响

科学领域:

• 植物病理学 植物病理学
• 分子植物科学 分子植物科学
• 植物生理学 植物生理学

背景情况:

• 蒙尼里奥弗托拉 (Moniliophthora perniciosa) 在可可 (Theobroma cacao) 中引起巫婆扫病.
• 该病原体还感染番茄 (Solanum lycopersicum) "微型米" (MT) 品种,导致茎胀和根生物量减少.
• 该研究调查了受感染的MT植物根生长受损的原因,探索激素失衡与水槽竞争.

研究的目的:

• 为了确定受感染的MT植物根生长受损是否是由于荷尔蒙失衡或水槽竞争.
• 阐明激素,特别是auxin和cytokinin在根生长表型中的作用.
• 了解光同化物分配和糖信号对根部发育障碍的贡献.

主要方法:

• "微型米"番茄植物感染了Moniliophthora perniciosa的感染.
• 根样本的RNA-seq分析以确定差异表达的基因.
• 激素水平分析在根.
• 使用对辅酶敏感的突变菌和缺乏细胞因素 (35S::AtCKX2) 的转基因菌株.
• ¹³CO₂追踪以评估光同化物分配.
• 外源的糖糖应用于根.

主要成果:

• 受感染的MT植物显示根生物量减少,主要影响横向根,与茎胀相吻合.
• 激素分析没有显示出根激素水平或激素代谢基因表达的显著变化.
• 一种低细胞因素的转基因系 (35S::AtCKX2) 呈现出较少的症状,没有根生长障碍.
• 在受感染的MT植物的根部显著降低了C,这表明光吸收物运输受损.
• 外源糖部分恢复了受感染植物的根生长.

结论:

• 感染MT植物的侧根发育受损是由于糖信号和光吸收物供应中断.
• 通过细胞因素介导,在感染部位建立强大的糖槽,有助于在根部减少代谢物的可用性.
• 魔女扫病病原体破坏了植物资源分配,通过糖槽竞争而不是直接激素失衡,影响了根植的生长.