摘要。红樱桃是落叶野生乔木,原产于中国,也用作观赏树。2018年至2023年3月下旬至12月,浙江省宁波市四明山(29°71'08”N,121°15'12”E)的红樱桃植株受到白粉病的严重危害。该病害每年3月下旬首次出现,特征是在幼叶近轴面出现白色、不规则的菌丝斑块。7月至8月,叶片受害部位的白粉病菌落消失,只剩下不规则的黄褐色斑点。9月病害再次发生,持续到12月下旬。12月在叶片上观察到含有子囊和子囊孢子的开壳囊。对开壳囊的形态分析表明病原菌为Podosphaera sp.。基于内部转录间隔区 (ITS) 区域 (引物 ITS4/ITS5) 的分子鉴定证实了病原菌为 Podosphaera prunigena 。接种试验证实了 Koch 法则,在接种的叶片组织中鉴定出相同的病原菌。本研究首次证实中国 P. rufoides 上的白粉病是由 P. prunigena 引起的。
当植物受到病原体的攻击时,病原体被植物的防御蛋白识别。该反应以感染细胞的死亡,有时是相邻细胞的全身性抗性标记:在病原体发作过程中建立的抗药性,
白粉病是小麦上最具破坏性的疾病之一,是由野生营养性植物疾病的强制性bllameria graminis f引起的。 sp。tritici(BGT)。由于大麦及其近亲的复杂性,对白粉病耐药性基因的识别已被阻碍,直到最近在大规模测序,基因组学和快速基因分离技术中进展为止。在这里,我们描述并总结了小麦白粉病耐药性的当前进展,强调了有关鉴定基因赋予白粉病耐药性以及这些基因的相似性,多样性和分子功能的最新发现。对小麦中白粉病的多层耐药性可用于抵消BGT,包括耐用,宽光谱但部分耐药性,以及特定于种族特异性的,并且主要由核苷酸结合和Leucine Rich Repotin(NLR)蛋白质介导。除了上述层外,对易感性和负调节基因的操纵可能代表另一层,可用于小麦耐用和宽光谱的耐药性。我们建议,通过同时部署多层免疫力来制定有效耐用的策略来打击小麦中的白粉病。
Asai T,Tena G,Plotnikova J,Willmann MR,Chiu W-L,Gomez-Gomez L,Boller T,Ausubel FM,Sheen J。拟南芥先天免疫中的激酶信号传导级联。自然。2002:415(6875):977–983。 https://doi.org/10.1038/415977a bi G,Zhou Z,Wang W,Li L,Rao S,Wu Y,Zhang X,Menke flh,Chen S,Zhou J-M。 受体样细胞质激酶直接将各种模式识别受体与拟南芥中有丝分裂原激活的蛋白激酶级联反应的激活联系起来。 植物细胞。 2018:30(7):1543–1561。 https://doi.org/10.1105/tpc.17.00981 Frye CA,Tang D,Innes RW。 通过保守的MAPKK激酶对植物中防御反应的负调节。 Proc Natl Acad Sci U S A. 2001:98(1):373–378。 https://doi.org/10.1073/pnas.98.1.373 Gao C,Sun P,Wang W,Tang d。 拟南芥E3连接酶桶与MKK4和MKK5的相关性,以调节植物免疫。 J Integn Plant Biol。 2021:63(2):327–339。 https://doi.org/10.1111/jipb。 13007 Tang D,Innes RW。 EDR1基因的激酶缺陷形式的过表达增强了拟南芥中的白粉病抗霉菌和乙烯诱导的衰老。 植物J. 2002:32(6):975–983。 https://doi.org/10.1046/j.1365-313x.2002.01482.x Wang W,Chen S,Zhong G,Gao C,Gao C,Zhang Q,Tang d。 有丝分裂原激活的蛋白激酶3通过磷酸化MAPKKK5增强了EDR1突变体的抗病。 植物生理学。 2024:194(1):578–591。 https://doi.org/10.1093/plphys/kiad472 Yan H,Zhao Y,Shi H,Li J,Wang Y,Tang d。2002:415(6875):977–983。https://doi.org/10.1038/415977a bi G,Zhou Z,Wang W,Li L,Rao S,Wu Y,Zhang X,Menke flh,Chen S,Zhou J-M。受体样细胞质激酶直接将各种模式识别受体与拟南芥中有丝分裂原激活的蛋白激酶级联反应的激活联系起来。植物细胞。2018:30(7):1543–1561。https://doi.org/10.1105/tpc.17.00981 Frye CA,Tang D,Innes RW。 通过保守的MAPKK激酶对植物中防御反应的负调节。 Proc Natl Acad Sci U S A. 2001:98(1):373–378。 https://doi.org/10.1073/pnas.98.1.373 Gao C,Sun P,Wang W,Tang d。 拟南芥E3连接酶桶与MKK4和MKK5的相关性,以调节植物免疫。 J Integn Plant Biol。 2021:63(2):327–339。 https://doi.org/10.1111/jipb。 13007 Tang D,Innes RW。 EDR1基因的激酶缺陷形式的过表达增强了拟南芥中的白粉病抗霉菌和乙烯诱导的衰老。 植物J. 2002:32(6):975–983。 https://doi.org/10.1046/j.1365-313x.2002.01482.x Wang W,Chen S,Zhong G,Gao C,Gao C,Zhang Q,Tang d。 有丝分裂原激活的蛋白激酶3通过磷酸化MAPKKK5增强了EDR1突变体的抗病。 植物生理学。 2024:194(1):578–591。 https://doi.org/10.1093/plphys/kiad472 Yan H,Zhao Y,Shi H,Li J,Wang Y,Tang d。https://doi.org/10.1105/tpc.17.00981 Frye CA,Tang D,Innes RW。通过保守的MAPKK激酶对植物中防御反应的负调节。Proc Natl Acad Sci U S A.2001:98(1):373–378。 https://doi.org/10.1073/pnas.98.1.373 Gao C,Sun P,Wang W,Tang d。 拟南芥E3连接酶桶与MKK4和MKK5的相关性,以调节植物免疫。 J Integn Plant Biol。 2021:63(2):327–339。 https://doi.org/10.1111/jipb。 13007 Tang D,Innes RW。 EDR1基因的激酶缺陷形式的过表达增强了拟南芥中的白粉病抗霉菌和乙烯诱导的衰老。 植物J. 2002:32(6):975–983。 https://doi.org/10.1046/j.1365-313x.2002.01482.x Wang W,Chen S,Zhong G,Gao C,Gao C,Zhang Q,Tang d。 有丝分裂原激活的蛋白激酶3通过磷酸化MAPKKK5增强了EDR1突变体的抗病。 植物生理学。 2024:194(1):578–591。 https://doi.org/10.1093/plphys/kiad472 Yan H,Zhao Y,Shi H,Li J,Wang Y,Tang d。2001:98(1):373–378。https://doi.org/10.1073/pnas.98.1.373 Gao C,Sun P,Wang W,Tang d。 拟南芥E3连接酶桶与MKK4和MKK5的相关性,以调节植物免疫。 J Integn Plant Biol。 2021:63(2):327–339。 https://doi.org/10.1111/jipb。 13007 Tang D,Innes RW。 EDR1基因的激酶缺陷形式的过表达增强了拟南芥中的白粉病抗霉菌和乙烯诱导的衰老。 植物J. 2002:32(6):975–983。 https://doi.org/10.1046/j.1365-313x.2002.01482.x Wang W,Chen S,Zhong G,Gao C,Gao C,Zhang Q,Tang d。 有丝分裂原激活的蛋白激酶3通过磷酸化MAPKKK5增强了EDR1突变体的抗病。 植物生理学。 2024:194(1):578–591。 https://doi.org/10.1093/plphys/kiad472 Yan H,Zhao Y,Shi H,Li J,Wang Y,Tang d。https://doi.org/10.1073/pnas.98.1.373 Gao C,Sun P,Wang W,Tang d。拟南芥E3连接酶桶与MKK4和MKK5的相关性,以调节植物免疫。J Integn Plant Biol。2021:63(2):327–339。https://doi.org/10.1111/jipb。 13007 Tang D,Innes RW。 EDR1基因的激酶缺陷形式的过表达增强了拟南芥中的白粉病抗霉菌和乙烯诱导的衰老。 植物J. 2002:32(6):975–983。 https://doi.org/10.1046/j.1365-313x.2002.01482.x Wang W,Chen S,Zhong G,Gao C,Gao C,Zhang Q,Tang d。 有丝分裂原激活的蛋白激酶3通过磷酸化MAPKKK5增强了EDR1突变体的抗病。 植物生理学。 2024:194(1):578–591。 https://doi.org/10.1093/plphys/kiad472 Yan H,Zhao Y,Shi H,Li J,Wang Y,Tang d。https://doi.org/10.1111/jipb。13007 Tang D,Innes RW。EDR1基因的激酶缺陷形式的过表达增强了拟南芥中的白粉病抗霉菌和乙烯诱导的衰老。植物J.2002:32(6):975–983。 https://doi.org/10.1046/j.1365-313x.2002.01482.x Wang W,Chen S,Zhong G,Gao C,Gao C,Zhang Q,Tang d。 有丝分裂原激活的蛋白激酶3通过磷酸化MAPKKK5增强了EDR1突变体的抗病。 植物生理学。 2024:194(1):578–591。 https://doi.org/10.1093/plphys/kiad472 Yan H,Zhao Y,Shi H,Li J,Wang Y,Tang d。2002:32(6):975–983。https://doi.org/10.1046/j.1365-313x.2002.01482.x Wang W,Chen S,Zhong G,Gao C,Gao C,Zhang Q,Tang d。有丝分裂原激活的蛋白激酶3通过磷酸化MAPKKK5增强了EDR1突变体的抗病。植物生理学。2024:194(1):578–591。https://doi.org/10.1093/plphys/kiad472 Yan H,Zhao Y,Shi H,Li J,Wang Y,Tang d。铜制固醇信号激酶1磷酸化mapkkk5以调节拟南芥的免疫力。植物生理学。2018:176(4):2991–3002。 https://doi.org/10.1104/pp.17.01757 Zhao C,Nie H,Shen Q,Zhang S,Lukowitz W,Tang d。 EDR1与MKK4/MKK5物理相互作用,并负调节MAP激酶级联反应以调节植物先天免疫。 PLOS基因。 2014:10(5):E1004389。 https://doi.org/10.1371/journal.pgen.10043892018:176(4):2991–3002。https://doi.org/10.1104/pp.17.01757 Zhao C,Nie H,Shen Q,Zhang S,Lukowitz W,Tang d。EDR1与MKK4/MKK5物理相互作用,并负调节MAP激酶级联反应以调节植物先天免疫。PLOS基因。2014:10(5):E1004389。 https://doi.org/10.1371/journal.pgen.10043892014:10(5):E1004389。https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1004389
摘要。白粉病是由真菌感染引起的疾病之一,可导致包括印度尼西亚在内的全世界瓜类产量下降。需要一种抗白粉病的瓜类品种来提高瓜类产量。本研究旨在使用序列特征扩增区域 (SCAR) 标记检测与白粉病相关的抗性基因。本研究使用了瓜类品种 Meloni。使用 SL-3、PI 371795 和 Aramis 品种进行比较。使用一对引物对标记进行扩增。结果表明 Meloni 具有抗白粉病基因,因为在 1058 碱基对 (bp) 处存在 DNA 靶带。基于这一结果,可以得出结论,Meloni 是一种优秀的瓜类品种,因为它能够自然地克服白粉病感染。SCAR 标记已用于各种目的,尤其是用于检测对植物疾病的抗性基因。本研究为植物育种者提供了有关 Meloni 的信息,该品种是一种基因上抗白粉病感染的新型瓜类品种。此外,Meloni 可作为印度尼西亚本土优质瓜类种子的替代品。
植物使用复杂的免疫系统来感知病原体感染并以严格控制的方式激活免疫反应。在大麦中,HV WRKY2充当了抗白粉病真菌的大麦疾病耐药性的阻遏物,blumeria graminis f。 sp。hordei(bgh)。然而,HV WRKY2在其DNA结合和抑制剂函数及其靶基因中的分子特征未经表征。我们表明,HV WRKY2的W-box结合需要完整的WRKY结构域和75个氨基酸的上游序列,并且HV WRKY2 W-box结合活性与其在疾病耐药性中的抑制剂功能有关。染色质免疫沉淀(芯片) - seq分析鉴定了一种假定的壳蛋白受体基因HVCEBIP,作为过表达转基因大麦植物中HV WRKY2的靶基因。chip-qPCR和电泳迁移率转移测定法(EMSA)验证了HV WRKY2与HVCEBIP启动子中含有W-box的序列的直接结合。HV Cebip积极调节大麦对BGH的抵抗力。我们的发现表明,HV WRKY2通过直接靶向与病原体相关的分子模式(PAMP)识别受体基因来抑制大麦的基础免疫力,这表明HV CEBIP和可能的金属蛋白信号传导在大麦PAMP PAMP触发的免疫反应中对BGH感染的免疫反应。2022年中国作物科学学会和CAAS作物科学研究所。 Elsevier B.V.的发布服务代表KEAI Communications Co. Ltd. 这是CC BY-NC-ND许可证(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)下的开放访问文章。2022年中国作物科学学会和CAAS作物科学研究所。Elsevier B.V.的发布服务代表KEAI Communications Co. Ltd.这是CC BY-NC-ND许可证(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)下的开放访问文章。
白粉病是草莓生产中最严重的疾病之一。迄今为止,很少有商业草莓品种被认为具有完全抗性,因此必须实施广泛的喷药计划来控制病原体。在这里,我们进行了一项大规模田间试验,以确定不同草莓基因型的叶片和果实组织的白粉病抗性状况。这些表型数据用于识别与组织特异性白粉病抗性相关的数量性状核苷酸 (QTN)。总共发现六个稳定的 QTN 与叶面抗性有关,其中一个位于 7D 染色体上的 QTN 与抗性增加 61% 相关。与叶片结果相反,没有与果实抗病性相关的 QTN,在草莓果实上观察到高水平的抗性,果实和叶片症状之间没有观察到遗传相关性,表明组织特异性反应。除了识别基因位点之外,我们还证明了基因组选择可以快速提高基因型的叶面抗性,并有可能捕获种群中存在的 50% 以上的遗传叶面抗性。迄今为止,草莓中强抗白粉病的育种一直受到天然抗性的定量性质以及缺乏有关该性状的遗传控制知识的阻碍。这些结果解决了这一不足,为社区提供了可用于基因组知情育种的大量信息,实施该育种可以提供对抗白粉病的天然抗性策略。
摘要。白粉病(Blumeria graminis f. sp. Tritici,(Bgt))是一种世界范围内重要的小麦(Triticum aestivum)真菌叶面病害,造成严重的产量损失。因此,开发抗性基因和解剖抗性机制将有利于小麦育种。Bgt 抗性基因 PmAS846 被转移到来自 Triticum dicoccoides 的六倍体小麦品系 N9134 中,它仍然是最有效的抗性基因之一。在这里,通过 RNA 测序,我们与模拟感染植物相比,在小麦 -Bgt 相互作用中使用成对比较和加权基因共表达网络分析鉴定了三个共表达的基因模块。应激特异性模块的中心基因显著富集在剪接体、吞噬体、mRNA 监视途径、内质网中的蛋白质加工和内吞作用中。选取位于5BL染色体上的诱导模块基因构建蛋白质相互作用网络,预测其中关键的枢纽节点蛋白包括Hsp70、DEAD/DEAH盒RNA解旋酶PRH75、延长因子EF-2、细胞分裂周期5、ARF鸟嘌呤核苷酸交换因子GNOM-like、蛋白磷酸酶2C 70蛋白,并与RLP37、RPP13、RPS2类似物等多个抗病蛋白发生相互作用。基因本体富集结果表明,小麦在Bgt胁迫下可以通过mRNA转录机制激活结合功能基因。其中,GNOM-like、PP2C isoform X1和跨膜9超家族成员9被定位到距离为4.8 Mb的PmAS846基因片段上。该研究为深入理解抗病机制及克隆抗病基因PmAS846奠定了基础。
70 kDa (EXO70) 蛋白的胞外囊泡成分是胞外囊泡复合物的组成部分,与胞吐过程中的囊泡束缚有关。抗霉菌位点 O (MLO) 蛋白是植物特异性钙通道,一些 MLO 同工型可促进真菌白粉病的致病。我们在此检测到拟南芥 exo70H4 和 mlo2 mlo6 mlo12 三重突变体植物在叶毛状体次生细胞壁的生物发生方面存在意外的表型重叠。生化和傅里叶变换红外光谱分析证实了这些突变体中毛状体细胞壁组成的缺陷。表达荧光团标记的 EXO70H4 和 MLO 的转基因系表现出这些蛋白质的广泛共定位。此外,mCherry-EXO70H4 错误定位在 mlo 三重突变体的毛状体中,反之亦然,MLO6-GFP 错误定位在 exo70H4 突变体的毛状体中。GFP 标记的 PMR4 胼胝体合酶(EXO70H4 依赖性胞吐的已知货物)的表达表明,mlo 三重突变体植物的毛状体中 GFP-PMR4 的细胞壁输送减少。植物和酵母细胞中的体内蛋白质-蛋白质相互作用测定揭示了 EXO70.2 亚家族成员和 MLO 蛋白之间的异构体优先相互作用。最后,exo70H4 和 mlo6 突变体结合时表现出协同增强的对白粉病攻击的抗性。总之,我们的数据表明 EXO70 和 MLO 蛋白在调节毛状体细胞壁生物合成和白粉病易感性方面存在异构体特异性相互作用。