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植物免疫的主要调节剂

花匠小妙招
2024-11-30 20:20

植物免疫的主要调节剂

【字体：大中小】时间：2022年12月07日来源：New Phytologist

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　　应激反应蛋白促进代谢产物的积累，帮助抗病原体防御。

图片:KAUST的植物科学家已经揭示了调节蛋白ox1在植物抗病原体免疫中的作用。在这张图片中，植物标本过表达了ox1，当用一种特殊的染料染色时，ox1表现为棕色。

图片来源:?2022 KAUST。

在植物中，一种与压力反应相关的调节蛋白也可以作为抗病原体免疫的主开关，这一证明可以帮助育种家开发出更抗虫害和更适应气候的作物。

kaust领导的这项发现表明，希望实施可持续作物保护策略的农业科学家可以简单地将精力集中在这一非常重要的蛋白质上，而不是专注于参与植物防御的单个免疫信号。

"识别OXI1因为免疫的单分子开关在分子育种中提供了许多巨大的优势，”KAUST植物科学教授、该研究的负责人Heribert Hirt说。

Hirt的发现历时近20年。2004年，他和他的同事们首次发现了一种名为OXI1 -氧化信号诱导激酶-的缩写这对植物面对环境胁迫的反应至关重要。

在接下来的18年里，Hirt和其他人建立了联系OXI1与植物免疫和生长的各个方面有关，但还不完全清楚这种蛋白质是如何发挥其生物学效应的。虽然科学家们已经详细介绍了三种关键的免疫相关代谢物——水杨酸(SA)， n -羟基果酸(NHP)和camalexin——对病原体防御的作用方式，但它们之间的联系OXI1信号是未知的。

Hirt和他实验室的博士后研究员Anamika Rawat将这些点连接起来。研究人员创造了变异形式的拟南芥植物要么缺乏OXI1调节蛋白的功能或表达升高。然后，他们与德国和法国的合作者一起，全面分析了这些植物的基因活动模式、蛋白质丰度和代谢物水平。

研究人员集体展示了如何做到这一点 OXI1 触发了一些促进SA, NHP和camalexin合成的基因。这三种促进免疫的分子的积累就会对植物病原体产生更大的保护作用。

但额外的免疫力是由OXI1活动是有代价的:它使植物发育不良，显示出更大的细胞死亡倾向。植物的低OXI1水平，虽然更容易受到细菌和真菌害虫的感染，往往变得更大，具有更活跃的光合作用机制。

因此，作物开发人员必须找到适当的平衡OXI1 农业应用的活动。作为蛋白激酶， OXI1 应该服从于操纵，Hirt指出。

目前，已有数十种以激酶为靶点的小分子药物广泛应用于人类医学。他说，从这些制剂的开发中收集到的知识现在应该用于发现用于作物改良的ox1调节剂。

文章标题OXIDATIVE SIGNAL-INDUCIBLE1 induces immunity by coordinating N-hydroxypipecolic acid, salicylic acid, and camalexin synthesis

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