基因编码生物传感器实时追踪植物的免疫激素

从柳树皮疗法到阿司匹林片,水杨酸长期以来一直是人类健康的一部分。它也是植物抵抗疾病的核心。现在,剑桥大学的研究人员开发了一种开创性的生物传感器,使科学家首次能够观察植物如何利用这种关键的免疫激素来对抗病原体。

来源:英国物理学家网首页
模拟(左)与感染后 20 小时的感染(右)下三周大的成熟拟南芥叶:右叶显示水杨酸 (SA) 积聚从病原体入侵部位扩散开来。图片来源:唐碧君

从柳树皮疗法到阿司匹林片,水杨酸长期以来一直是人类健康的一部分。它也是植物抵抗疾病的核心。现在,剑桥大学的研究人员开发了一种开创性的生物传感器,使科学家首次能够观察植物如何利用这种关键的免疫激素来对抗病原体。

剑桥大学 (SLCU) 塞恩斯伯里实验室 (SLCU) 的 Alexander Jones 博士团队在《科学》杂志上发表了 SalicS1,这是一种基因编码的生物传感器,可以在活体植物内以极高的精度检测和跟踪植物免疫激素水杨酸 (SA) 的动态。

已发布 科学 水杨酸

水杨酸是植物免疫的核心调节剂,可引发针对多种入侵者的防御反应。然而,到目前为止,科学家们还缺乏以足够高的空间和时间分辨率测量 SA 的工具,以了解植物如何平衡生长与免疫防御。

时间分辨率

“植物保留水杨酸信号,这种信号可以减缓生长,并在需要时仔细激活它。真菌、病毒和细菌等病原体以及蚜虫等害虫已经进化出多种方法来抑制水杨酸并削弱植物免疫力,”琼斯博士说。 “通过对 SA 进行精确、高分辨率的监测,SalicS1 为我们提供了一种强大的新方法来了解 SA 浓度这个生死攸关的战场,最终可以为提高作物恢复力的策略提供信息。”

使用新的生物传感器,研究小组观察到 SA 积累从病原体入侵部位扩散到周围组织的激增,为植物如何协调局部和全身防御提供了新的见解。

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