防御与生长是植物生存中的两大核心任务,二者之间往往存在权衡关系。面对病原菌侵染时,植物会激活茉莉酸(JA)信号通路以增强抗病性,但JA信号的激活通常伴随着生长抑制的负面效应。这种抗性提升与生长受抑之间的协调机制,尚未被完全解析。MYC2转录因子被确认为JA信号的核心调控因子,但其如何同时调控防御与生长的具体分子细节仍不明确。
近期,中国科学院昆明植物研究所研究团队以野生二倍体烟草渐狭叶烟草为材料,鉴定出ERFIDOG是JA控制抗性和抑制生长的“核心开关”。研究发现,ERFIDOG的表达受JA调控。该基因沉默或敲除后,植物生长加快但对链格孢菌抗病性下降,而稳定过表达的植株则表现为生长受抑且抗病性显著提升,证实了ERFIDOG具有提高抗性和抑制生长的双重功能。
机制研究表明,ERFIDOG通过结合JA关键酶基因AOS、植保素scopoletin合成酶基因F6'H1以及赤霉素(GA)合成酶基因KAO1的启动子区发挥作用。ERFIDOG激活AOS和F6'H1表达,促进JA和scopoletin合成,从而增强植物抗病性;同时抑制KAO1表达,阻断GA生物合成,进而抑制植物生长。
ERFIDOG位于JA信号主要调控因子MYC2a/b的下游。MYC2a/b直接结合ERFIDOG启动子区并激活其表达。MYC2a/b沉默植株表现出与ERFIDOG沉默植株类似的表型,即生长得更大且抗病性降低。杂交实验证实,ERFIDOG的超表达可恢复MYC2a/b沉默植株的抗病性并抑制其生长。在ERFIDOG敲除的植株中,过表达MYC2a/b无法上调F6'H1表达或抑制KAO1表达。这些证据表明,MYC2a/b诱导的“抗病性与生长抑制”高度依赖ERFIDOG。
综上,当植物被链格孢菌感染时,JA信号被激活,MYC2a/b结合到ERFIDOG的启动子区,激活该基因的表达。ERFIDOG通过直接激活JA和植保素scopoletin的合成酶基因,提高了植物的抗病性,同时ERFIDOG抑制了KAO1的表达,通过抑制GA的生物合成使植物的生长受阻。
该研究揭示了JA-MYC2-ERFIDOG-Scopoletin/JA/GA调控途径,为理解植物抗性与生长的权衡机制提供了新见解。
相关研究成果发表在《植物生物技术杂志》(Plant Biotechnology Journal)上。研究工作得到国家自然科学基金等的支持。
论文链接
研究发现JA控制植物“抗性”和“抑制生长”过程中的关键调控因子ERFIDOG
近日,在瑞典斯德哥尔摩召开的第62届国际先进材料大会波罗的海系列会议上,国际先进材料协会(IAAM)为中国科学院大学长聘教授 2024年世界职业技术教育发展大会将于11月20日—22日在天津举行。11月14日,教育部召开新闻发布会介绍本次大会以及中国职业教育开展国际合作的有关情况。 记者从新闻发布会上获悉,近年来,职业教育作为新时代教育对 “以中国式现代化全面推进强国建设、民族复兴,是新时代新征程党和国家的中心任务。今天,我们庆祝共和国华诞的最好行动,就是把这一前无古人的伟大事业不断推向前进。”30日在人民大会堂举行的庆祝中华人民共和国成立 近年来,笔者先后在北京、江苏、山东、陕西、河南、黑龙江、云南等地多所重点高中进行复习课教学指导,与相关学校高三年级的各学科教师就课堂观察情况进行座谈交流。笔者发现,不少复习课都一 左图:戴志龙进行课堂教学的场景。资料图片《植被》(高一地理)执教者:戴志龙扫描二维码 即可观看 人物介绍 戴志龙,福建省漳州市教师进修学院初中地理教研员,正高级教师,入选教育部“ 摘要:中华民族共同体意识培养是涵养家国情怀的重要内容,统编版高中历史教科书在编写中也突出了民族团结主题。在高中历史课堂教学中渗透中华民族共同体意识有利于培育学生的家国情怀,落实立德树 。本文链接:研究揭示植物抗性与生长权衡调控机制http://www.sushuapos.com/show-12-4405-0.html
声明:本网站为非营利性网站,本网页内容由互联网博主自发贡献,不代表本站观点,本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼,请大家谨防诈骗!若有侵权等问题请及时与本网联系,我们将在第一时间删除处理。