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人才强校 | 何绍贞、刘庆昌讲课课题组在甘薯蔓割病抗性机理研究中取得实质性进展

研究院 2020年02月08日 报道 浏览次数:

成本网讯 近年,《The Plant Cell》杂志在线发表了国产超频公开免费视频农学院、金融业农村部甘薯生物学与生物技术重点实验室何绍贞/刘庆昌讲课课题组题为“IbBBX24 Promotes the Jasmonic Acid Pathway and Enhances Fusarium Wilt Resistance in Sweet Potato”的研讨论文,通告了B-box浓缩铀指蛋白IbBBX24穿过调控茉莉酸途径增强甘薯蔓割病抗性的成员机理。据悉,这是该杂志第一发表甘薯的研讨论文。

 

红薯(2n=B1B1B2B2B2B2=6x=90)是重大的干粮、饲料、烟草业原料和新颖能源作物。由尖孢镰刀菌甘薯专化型Fusarium oxysporum f.sp.batatas(Fob)引起的红薯蔓割病是甘薯生产上的重要性病害之一,严重影响了甘薯的日产量,降低了甘薯的营养价值。因此提高甘薯蔓割病抗性成为甘薯品种改良的重要性对象之一。但是,脚下甘薯对蔓割病的抗性机制尚不知晓。

事先的研讨表明,植物中B-box转录因子家族参与调控植物的多个生命历程,如开花、种子萌发、避荫反应、非生物胁迫响应以及植物激素信号转导等,但是B-box浓缩铀指蛋白在植物应对生物胁迫中的功能知之甚少。该研究团队从甘薯抗病材料中克隆得到IbBBX24,并对人家作用进行了探讨。IbBBX24的发挥在抗蔓割病甘薯材料中受到Fob和MeJA的明确诱导。过表达IbBBX24基因能够显著增长转基因甘薯的茉莉酸含量,并提高其蔓割病抗性且不引起产量下降,而RNAi沉默寡言植株的抗性显著降低。

 

研讨团队对蔓割病菌处理后的过表达及RNAi沉默寡言甘薯株系进行了RNA-seq和ChIP-seq剖析。结果表明,IbBBX24能够结合在茉莉酸信号转导途径关键基因IbJAZ10 和IbMYC2的起步子上,控制IbJAZ10但激活IbMYC2的发挥。另外, IbBBX24可以直接与IbJAZ10相互作用,因此减轻IbJAZ10对IbMYC2冷水性的抑制作用。于是, IbBBX24可以在转录水平及蛋白水平上调控茉莉酸信号转导途径的严重性信号分子,因此通过茉莉酸途径增强甘薯的抗病性。

 

出于植物与病原体之间的相互作用较为复杂,此研究结果表明,MeJA拍卖能够直接抑制Fob的发育,且在Fob培养液中未检测到茉莉酸相关代谢物(JA、JA- ile和MeJA),推测Fob不会通过产生类似茉莉酸的代谢物而干扰甘薯体内的JA信号通路。该研究为培养抗病性增强但产量不下降的红薯新品种提供了候选基因。

何绍贞讲课和刘庆昌讲课为该论文的共同通讯作者,张欢院士和张铅博士研究生为该论文的共同根本作者,生物学院李继刚讲课、研究院王向峰讲课和翟红讲课参与了该研究之指导工作,李继刚讲课参与了一些论文的创作和修改工作。该研究得到了国家自然科学基金、江山甘薯产业技术系统、济南市创新团队和九州博士后科学基金的电费支持。


义务编辑: 马文哲
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