近日,西南大學(xué)/中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院柑桔研究所研究員陳善春課題組在《園藝研究》(Horticulture Research)發(fā)表了CsWAKL08 如何提高柑橘對潰瘍病的抗性機(jī)制。
論文通訊作者陳善春介紹,柑橘潰瘍病嚴(yán)重影響世界柑橘產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。發(fā)掘抗病相關(guān)基因,解析其作用機(jī)制可為柑橘抗?jié)儾》肿佑N提供重要基因資源和理論依據(jù)。
植物細(xì)胞壁關(guān)聯(lián)的類受體激酶WAKL 在植物對病原菌侵染的響應(yīng)過程中起重要作用。病原菌侵染時,該酶可以識別細(xì)胞壁成分的變化,并將侵染信號通過跨膜結(jié)構(gòu)域傳遞至細(xì)胞內(nèi)的磷酸激酶結(jié)構(gòu)域,通過對靶蛋白的磷酸化作用調(diào)節(jié)下游抗病相關(guān)基因或信號通路,引發(fā)植物抗病反應(yīng)。不過,此前在柑橘研究中尚無利用WAKL 提高柑橘對潰瘍病抗性的報(bào)道。
該項(xiàng)研究通過對柑橘WAKL 家族的挖掘和潰瘍病菌誘導(dǎo)表達(dá)模式分析獲得一個在抗、感品種中受潰瘍病菌差異誘導(dǎo)的成員CsWAKL08。CsWAKL08 超表達(dá)可以明顯增強(qiáng)柑橘對潰瘍病的抗性,而基因沉默使轉(zhuǎn)基因植株對潰瘍病更敏感。
研究發(fā)現(xiàn),CsWAKL08 在超表達(dá)植株中重建了活性氧(ROS)平衡,增加了茉莉酸(JA)積累,并上調(diào)了茉莉酸途徑相關(guān)PR 蛋白的表達(dá),由此增強(qiáng)柑橘對潰瘍病的抗性。
陳善春說,這是首次揭示植物細(xì)胞壁關(guān)聯(lián)的類受體激酶調(diào)控柑橘潰瘍病發(fā)生的機(jī)理,CsWAKL08 是柑橘抗?jié)儾》肿佑N中一個有潛力的抗病基因。