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我所在乙烯途径参与调控大豆孢囊线虫对植物早期识别的机制研究方面取得重要进展
2017-02-21  |  作者:农田有害生物控制学科组  |  【  】 【打印】 【关闭
大豆孢囊线虫(Soybean cyst nematode, SCN; Heteroderaglycines)是引起大豆减产最严重的病害之一。化学感知功能是线虫产生取食、交配、产卵和趋利避害等行为反应的重要基础之一。许多研究表明,植物寄生线虫通过化学感受作用识别寄主植物的化学信号,以此来正确定位寄主及选择适宜侵染位点,这是植物线虫完成侵染并与寄主建立寄生关系的前提。已有研究报道,植物防御激素水杨酸、茉莉酸,及乙烯信号参与调控寄主对植物线虫的反应,但对其在植物与线虫互作的早期,即线虫识别寄主阶段的功能研究极为缺乏。
我所农田有害生物控制学科组近期研究结果表明,乙烯途径在SCN早期识别寄主的过程中就已经发挥作用。大豆幼苗经过乙烯合成抑制剂AVG处理后,与对照组相比,处理组根尖周围吸引了更多的J2幼虫,暗示了乙烯合成途径或信号参与调控SCN识别根信号。利用模式植物拟南芥的乙烯突变体对SCN识别植物化学信号的分子基础做了深入研究发现,乙烯不敏感突变体ein2、ein3、ein5和ein6增加了根尖对J2幼虫的吸引;相反,乙烯组成型突变体eto1-2、eto3及负调控因子ctr1减少SCN吸引。另外,乙烯功能抑制剂Ag能逆转SCN对eto1、eto3的响应,以上结果充分说明乙烯途径在SCN识别植物化学信号的过程中起负调控作用。这与前人报道乙烯信号调控寄主对根结线虫吸引的结果类似(Fudali et al. 2013),但与其亲缘关系很近的甜菜孢囊线虫的调控机制相反。这项研究揭示的SCN感知寄主释放化学信号的分子机制有助于理解植物线虫识别寄主的行为特征,为进一步从线虫对植物早期的信号识别阶段挖掘新的防治技术提供重要理论基础。
该研究结果发表在Scientific Reports杂志上,胡岩峰助理研究员为第一作者,王从丽研究员为本文通讯作者。该项研究得到了中国科学院人才项目及国家自然科学基金(31471749)项目资助。
文章信息:
Hu, Y., You, J, Li, C., Williamson, V. M., Wang, C. (2017) Ethylene response pathway modulates attractiveness of plant roots to soybean cyst nematode Heteroderaglycines. Scientific Reports7, 41282; doi:10.1038/srep41282.
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