突破!远红光让番茄更易染病的分子机制被揭示

植物通过感知降低的红光和远红光之间的比率来检测邻近的竞争者。除了促进伸长生长之外,低R:FR感知增强了植物对病原体的易感性,但其分子机制仍然未知!该研究发现FR诱导的番茄易感性与Bc响应基因表达的普遍抑制以及病原体识别和茉莉酸介导的防御基因表达的延迟有关。

植物通过感知降低的红光和远红光之间的比率 (R:FR) 来检测邻近的竞争者。这种降低的 R:FR 被光敏色素光感受器感知并触发避荫反应,如枝条伸长。除了促进伸长生长之外,低 R:FR 感知增强了植物对病原体的易感性,但其分子机制仍然未知!

2021年7月,Plant Physiology在线发表了来自 荷兰Utrecht University的Ronald Pierik课题组 题为“Mechanisms of far-red light-mediated dampening of defense against Botrytis cinerea in tomato leaves”的研究论文,该研究揭示了远红光抑制番茄叶片防御灰霉病的机制。

植物绿叶能强烈吸收紫外区UVB(280~320 nm)、UVA(320~400 nm)和PAR区(400~700 nm),尤其是PAR的蓝区和红区。而红光(680nm) /远红光(730 nm)比率 R∶FR 很少受其他环境因素的影响,是植物避荫反应中重要的信号分子。由于光合色素的选择性吸收,冠层遮荫会使红色和蓝色比远红色和绿色波长更强烈地减少,导致R:FR的比例下降。而这信号通过降低光受体的活性来感知,主要是光敏色素B(phyB)和隐花色素1(cry1),因此启动避荫反应,促进茎和叶柄伸长。

避荫信号介导phyB光受体活性下降(Annu.Rev. Plant Biol. 2013. 64:403–27)

该研究预先暴露于白光 (WL) 或补充有 FR 光 (WL+FR)的番茄上接种坏死性真菌灰葡萄孢菌。然后在感染后 30 小时的时间过程中监测了叶转录变化,并进行了功能研究以确定机制。该研究发现FR 诱导的番茄易感性与Bc响应基因表达的普遍抑制以及病原体识别和茉莉酸介导的防御基因表达的延迟有关。此外,该研究还发现补充 FR 诱导的乙烯排放影响 WL+FR 条件下的植物免疫反应。因此,该研究提高了我们对生长-免疫权衡的理解,同时提供了在密集种植系统中提高番茄对病原体的抵抗力的线索。

论文链接:

https://academic.oup.com/plphys/advance-article/doi/10.1093/plphys/kiab354/6327700

本文版权归原作者所有,文章内容不代表平台观点或立场。如有关于文章内容、版权或其他问题请与我方联系,我方将在核实情况后对相关内容做删除或保留处理!联系邮箱: yzhao@koushare.com

随便看看别的百科