近日,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所特色農(nóng)作物優(yōu)異種質(zhì)資源發(fā)掘與創(chuàng)新利用團(tuán)隊(duì)揭示了茉莉酸誘導(dǎo)的黃酮類物質(zhì)參與調(diào)控苦蕎立枯絲核菌抗性的分子機(jī)制。相關(guān)研究成果在線發(fā)表于《植物細(xì)胞(The Plant Cell)》上。
蕎麥?zhǔn)瞧鹪从谖覈闹匾s糧作物,富含黃酮類物質(zhì)蘆丁。立枯病是蕎麥重要病害,嚴(yán)重威脅蕎麥產(chǎn)量。前期研究發(fā)現(xiàn)蕎麥馴化過程中黃酮類物質(zhì)含量顯著降低,且與立枯病抗性密切相關(guān),但分子機(jī)制尚不清楚。
研究團(tuán)隊(duì)將苦蕎核心種質(zhì)資源的抗病性和全基因組重測序數(shù)據(jù)相結(jié)合,鑒定出106個與黃酮類物質(zhì)代謝和抗病性均相關(guān)的馴化位點(diǎn),并發(fā)現(xiàn)許多茉莉酸合成信號通路關(guān)鍵基因響應(yīng)立枯絲核菌侵染。過表達(dá)該通路關(guān)鍵基因 FtCYP94C1 可提高黃酮類物質(zhì)蘆丁含量及抗立枯病能力。研究還發(fā)現(xiàn)參與黃酮類物質(zhì)代謝的絲氨酸羥甲基轉(zhuǎn)移酶受茉莉酸誘導(dǎo),且與病原菌毒力蛋白互作,促進(jìn)植物感病。該研究揭示了苦蕎立枯絲核菌與黃酮類物質(zhì)蘆丁互作的分子機(jī)制,為蕎麥抗病分子育種提供了理論基礎(chǔ)和重要基因資源。
該研究得到國家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的支持。
文章鏈接: https://doi.org/10.1093/plcell/koad118