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浙江大學(xué)師愷教授團(tuán)隊(duì)在番茄抗病性調(diào)控機(jī)制研究中取得進(jìn)展
2020年11月18日，New Phytologist在線發(fā)表了浙江大學(xué)園藝系師愷教授為通訊作者題為“High CO2‐ and pathogen‐driven expression of the carbonic anhydrase βCA3 confers basal immunity in tomato”的研究論文。
大氣中的二氧化碳水平對植物響應(yīng)病原體具有很大影響。然而，CO2依賴的植物抗病性的調(diào)控機(jī)制仍知之甚少。
該研究發(fā)現(xiàn)番茄（Solanum lycopersicum）β-CARBONIC ANHYDRASE 3（βCA3）的表達(dá)是由致病性病原體丁香假單胞菌番茄致病變種DC3000（Pseudomonas syringae pv.tomato DC3000）所誘導(dǎo)。βCA3在番茄和其他兩個(gè)茄科作物的高水平CO2介導(dǎo)的響應(yīng)中的作用與其在擬南芥中的作用不同。利用敲除和過表達(dá)βCA3植株，研究人員揭示了βCA3在激活植物基礎(chǔ)免疫中發(fā)揮積極作用，尤其是在高水平CO2下。
NAC43轉(zhuǎn)錄因子可轉(zhuǎn)錄激活βCA3，βCA3受到類受體激酶GRACE1的翻譯后調(diào)控。基礎(chǔ)免疫的βCA3通路獨(dú)立于氣孔和水楊酸依賴的調(diào)節(jié)。轉(zhuǎn)錄組分析和細(xì)胞壁代謝物測定暗示細(xì)胞壁代謝/完整性參與βCA3介導(dǎo)的基礎(chǔ)免疫。
該研究結(jié)果揭示了高水平CO2條件下βCA3在植物基礎(chǔ)免疫中的重要作用，為不斷變化的氣候環(huán)境下植物病害管理策略提供了新的信息。