TaHSP90稳定了Lr13,以调节小麦幼苗对叶子生的温度敏感性

科学领域:

• 植物病理学 植物病理学
• 分子植物育种 分子植物育种
• 适应气候变化 适应气候变化

背景情况:

• 全球小麦生产面临由于气候变暖而增加的叶子生压力的威胁.
• 持久耐药性策略对于确保粮食安全至关重要.
• 了解温度依赖的抗性机制对于培育适应性小麦品种至关重要.

研究的目的:

• 研究小麦Lr13基因所赋予的温度敏感叶子耐性背后的分子机制.
• 为了识别与Lr13相互作用并在不同的温度条件下调节其功能的蛋白质.
• 为了阐明Lr13如何在高温下保持电阻.

主要方法:

• 转录组分析以评估在不同温度下基因表达变化.
• 组织化学染色以量化酸 (SA) 信号和反应性氧物种 (ROS) 积累.
• 与质谱学 (AP-MS) 结合的亲和性净化用于识别Lr13相互作用蛋白.
• 蛋白相互作用试验和降解试验,以确认蛋白相互作用和稳定性.

主要成果:

• 与18°C相比,Lr13在25°C时诱导了更高的SA信号和ROS积累.
• 在Puccinia triticina感染期间,TaHSP90被确定为与Lr13相互作用的关键温度调节蛋白.
• Lr13与HSP90-RAR1复合,绕过26S-蛋白酶分解,保持SA基因表达和ROS爆发在更高的温度下.
• TaHSP90积极调节由Lr13.3赋予的对温度敏感的电阻.

结论:

• 在高温下,TaHSP90在维持Lr13树叶抗基因的有效性方面发挥着至关重要的作用.
• Lr13和TaHSP90之间的相互作用提供了温度敏感电阻的机制,涉及SA信号和ROS产生.
• 这些发现为开发具有持久耐性耐气候适应性小麦品种提供了战略见解.