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PBJ|华中农大林拥军研究团队采用膜系统酵母双杂交技术揭示了抑制OsMESL表达触发活性氧介导的水稻广谱抗病性

作者:南京瑞源生物技术有限公司 浏览: 发表时间:2021-04-02 09:00:06

植物在一个生命周期中经历了各种各样的生物和非生物胁迫,病害极大地影响了作物的产量和质量。对病原体成功地细胞感染的早期迹象是活性氧(ROS)的爆发。一些报道表明,单个基因对白叶枯病、纹枯病和稻瘟病具有抗性。在本研究中,在水稻中发现了一个新的抗病突变基因--甲酯酶样蛋白(Osmesl)。


近日,华中农业大学林拥军研究团队在期刊“PBJ”上发表名为“Repressed OsMESL expression triggers reactive oxygen species mediatedbroad-spectrum disease resistance in rice”的文章,揭示了抑制OsMESL表达触发活性氧介导的水稻广谱抗病性。

本实验采用构建膜系统酵母双杂交文库对文库进行筛选,以整个水稻苗期植株为材料构建cDNA文库。连接载体为pPR3-N,构建在pBT3-N载体上的OsMESL用于文库筛选。OsTrxm构建于pBT3-N中,用于酵母互作验证。本研究中使用的所有限制性内切酶切点均为SfiI。


先前的研究表明,植物中ROS的升高可以导致叶片中程序性细胞死亡(PCD)的局部产生,从而防止进一步的感染。本研究鉴定了一个水稻OsMESL基因。突变体和RNAi植株对白叶枯病和纹枯病表现出显著的抗性。相比之下互补植株都失去了对病原菌的抗性,过表达的植株表现出与野生型(WT)ZH11相同的表型。蛋白质相互作用实验表明,OsMESL在体内和体外均能与OsTrxm相互作用,从而提示OsMESL可能参与了ROS途径对病原体的应答。这些结果表明OsMESL是病原菌胁迫的关键调节因子。

OsMESL在病原菌抗性中的作用模型


在本研究中,观察了抗病突变体osmesl、RNAi和OsMESL基因敲除植株对Xoo和纹枯病的抗性。蛋白质相互作用实验表明,OsMESL通过与硫氧还蛋白OsTrxm相互作用影响水稻体内活性氧物种(ROS)的积累。此外,qRT-PCR结果显示,在osmesl突变体中,多种活性氧清除相关基因的mRNA水平显著降低。总体而言,这些结果表明,奥斯美索通过调节活性氧平衡来增强对Xoo、R.solani和M.oryzae的抗病性。这表明奥斯梅尔植株的表型确实是由OsMESL突变引起的


文献链接:

https://doi.org/10.1111/pbi.13566

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植物在一个生命周期中经历了各种各样的生物和非生物胁迫,病害极大地影响了作物的产量和质量。对病原体成功地细胞感染的早期迹象是活性氧(ROS)的爆发。一些报道表明,单个基因对白叶枯病、纹枯病和稻瘟病具有抗性。在本研究中,在水稻中发现了一个新的抗病突变基因--甲酯酶样蛋白(Osmesl)。
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