双子叶植物中的选择性除草剂保护：拟南芥的案例研究,Frontiers in Plant Science
安全剂是与除草剂共同施用的农用化学品，通过增强谷胱甘肽转移酶 （GST） 等解毒酶的表达来保护单子叶植物作物免受化学伤害，从而促进对杂草的选择性控制。尽管安全剂的应用会导致在模型双子叶植物（如拟南芥）中诱导编码 GST 的基因，但安全剂并不能保护阔叶作物免受除草剂伤害。在这项研究中，我们提出拟南芥 GST 的局部诱导及其双子叶植物和单子叶植物物种之间解毒活性的根本差异，是安全剂无法保护拟南芥免受除草剂毒性的基础。使用除草剂安全剂异恶二芬-乙基，我们发现异恶二芬处理在根和莲座组织中以不同幅度诱导三个 tau （U） 家族 GSTs，即 AtGSTU7、AtGSTU19 和 AtGSTU24。这些 AtGSTU 在根组织中的较高诱导性幅度与氟虫病菌的增强代谢相吻合，氟虫病菌是一种在根组织中具有活性的除草剂，可保护拟南芥植物免受化学损伤。拟南芥植物中 AtGSTU7 （gstu7） 的 T-DNA 插入突变体中测定的重组酶活性和氟虫病代谢的显着降低确定了 AtGSTU7 蛋白在氟虫病解毒中的重要功能。AtGSTU7 的计算机结构模型表明，这种酶对氟虫菌的独特高活性是由于与 AtGSTU19 和 AtGSTU24 相比，活性位点的限制较少。 我们在这里证明，可以通过更安全的处理在双子叶植物中诱导除草剂解毒，尽管这种活性仅限于除草剂化学的非常特定的组合，以及具有特定解毒活性的酶的局部诱导。
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