通过专家和通用草食昆虫调节Quercus robur的叶子转录组

科学领域:

• 植物生物学 植物生物学
• 生态生态学 生态生态学
• 遗传学 遗传学 是一个

背景情况:

• 植物对昆虫草食有复杂的转录反应.
• 了解植物对通用昆虫和专业昆虫反应的差异至关重要,特别是在长寿树上,如树 (Quercus robur).
• 以前的研究还没有完全阐明这些在转录水平上的区别.

研究的目的:

• 分析和比较Quercus robur叶对专家 (Tortrix viridana) 和通用 (Lymantria dispar) 感染的转录反应.
• 确定关键的调节途径和参与木防御不同类型昆虫的基因.
• 为了研究基因型介导的防御变异在对草食的反应.

主要方法:

• 在Tortrix viridana和Lymantria dispar.感染后,对Quercus robur叶的转录组分析.
• 差异基因表达分析以确定每个草食动物所影响的基因和途径.
• 使用Arabidopsis thaliana同类物种进行网络分析,以确定中央监管枢纽.
• 对抗性和易受性树基因型之间的转录反应的比较.

主要成果:

• 一般和专业昆虫都诱导了广泛的基因表达,主要是通过由转录因子MYC2,JAZ和ERF1.1调节的斯蒙酸盐和乙烯通路.
• 林蒙特里亚差异 (通用) 触发了更广泛的转录反应,激活了雅斯蒙酸,酸,奥素和乙烯信号通路,以及合成和体发育的基因.
• 托特里克斯维里达纳 (专家) 诱导了更专业的配置文件,包括与胺类型内酶活性和细胞壁组织相关的基因 (例如,富含氧的葡萄糖蛋白,点丁酶抑制剂),表明基于细胞壁的防御.
• MYC2被确定为一个中央调节枢纽,激活下游的二次代谢基因,如QrTPS1 (六二烯合成酶).
• 木基因型之间的转录差异在专业的食草动物养中更为明显.

结论:

• 树采用不同的转录防御策略来对抗一般和专业的食草动物,涉及不同的荷尔蒙路径和防御机制.
• 细胞壁相关的基因和血清类型的内酶活性与专家草食动物防御有关,而通用草食动物则引起了更广泛的荷尔蒙和代谢反应.
• MYC2在这些防御反应中起到关键的调节作用,基因型特异性差异凸显了繁殖耐药树品种的潜力.