胼胝质是一种线性 (1,3)- β -葡聚糖,是植物生长发育所必需的碳水化合物聚合物。生化、遗传和基因组工具以及特异性抗体的进步大大增强了我们对胼胝质生物合成的理解。随着胼胝质合酶机制的其他组成部分的出现,分子生物合成机制的阐明有望随之而来。短期目标包括确定胼胝质合酶亚基的化学计量和周转率。长期目标包括生成重组胼胝质合酶以阐明其生化特性和分子机制,最终可能确定胼胝质合酶的三维结构。本综述深入探讨了胼胝质生物合成的结构和复杂的分子过程,强调了调控元件和组装机制。
1 南洋理工大学生物科学学院,新加坡 637551,新加坡 2 南阿拉巴马大学生物系,阿拉巴马州莫比尔 36688,美国 3 墨尔本大学生物科学学院,维多利亚州帕克维尔 3010,澳大利亚 4 波鸿鲁尔大学生物与生物技术学院,德国波鸿 44810 5 南洋理工大学新加坡环境生命科学工程中心,新加坡 637551,新加坡 6 南方科技大学医学院,深圳市南山区 518055,中国 7 哥本哈根大学植物与环境科学系(PLEN),丹麦 1871 Frederiksberg C 8 哥本哈根大学哥本哈根植物科学中心,丹麦 1871 Frederiksberg C 9 上海交通大学-南京大学杂交水稻国家重点实验室代谢与发育科学联合国际研究实验室上海交通大学生命科学与技术学院阿德莱德农业与健康联合中心, 上海 200240
callose是一种1,3- B葡聚糖,负责植物学中的几个过程,例如细胞分裂,成熟花粉母细胞,维持质量肿瘤的开口,并为筛子提供结构。除了生理角色外,在病原体攻击期间还沉积了callose,形成乳头状以防止病原体进入组织或堵塞筛子以限制韧皮部病原体的扩散。念珠菌亚洲(c las)是huanglongbing(HLB)的因果因素(HLB),是一种韧皮部限制性病原体,其感染导致在韧皮部中产生Callose。表征HLB期间callo的动力学的动力学对于理解疾病很重要,但是没有公开的方案可用于提取和定量在柑橘树中的提取和定量,并且定量数据受到限制。通过显微镜检测Callose是耗时且昂贵的,并且没有提供有关在整个工厂中分布的信息。在这里,我们提出了一个简短的方案,用于从柑橘植物中对总callose的有效提取和定量。我们比较了来自健康和c感染的植物的不同组织,并确定了中桥,茎和受感染植物的水果花梗中的callo糖水平的增加。与茎,根和水果花梗相比,叶子中的callose水平最高,尤其是中径。该方法可以应用于其他木本植物物种。
新兴证据表明,除了其在抗病毒RNA沉默中得到良好认可的功能外,dsRNA还引发了触发免疫力(PTI),还可能导致植物抵抗病毒感染。然而,与细菌和真菌诱导剂介导的PTI相比,DSRNA诱导的防御的行动方式和信号传导途径的性质仍然很差。Here, using multicolor in vivo imaging, analysis of GFP mobility, callose staining, and plasmodesmal marker lines in Arabidopsis thaliana and Nicotiana benthamiana , we show that dsRNA-induced PTI restricts the progression of virus infection by triggering callose deposition at plasmodesmata, thereby likely limiting the macromolecular transport through these单元格通信通道。The plasma membrane-resident SOMATIC EMBRYOGENESIS RECEPTOR-LIKE KINASE 1, the BOTRYTIS INDUCED KINASE1/AVRPPHB SUSCEPTIBLE1-LIKE KINASE1 kinase module, PLASMODESMATA-LOCATED PROTEINs 1/2/3, as well as CALMODULIN-LIKE 41 and Ca 2+ signals are involved in the dsRNA-induced signaling leading to callose deposition at浆膜和抗病毒防御。与经典的细菌诱发剂鞭毛蛋白不同,dsRNA不会触发可检测到的活性氧(ROS)爆发,从而证实了不同的微生物模式触发具有不同特征的部分共享免疫信号传导框架的观念。可能是一种反策略,来自不同病毒的病毒运动蛋白抑制了DSRNA诱导的宿主反应,从而导致callose沉积以实现感染。因此,我们的数据支持一个模型,在该模型中,植物免疫信号传导通过诱导浆果膜上的callo糖沉积来限制病毒运动,并重新使用病毒抵消这种免疫力。
作者:F Francis · 2022 · 被引用 13 次 — 在受马铃薯Y病毒感染的植物中,使用乙烯感知抑制剂已被证明可以诱导胼胝质沉积,这是植物对病毒的防御反应……
植物中胼胝质沉积是由各种应激因素引起的,例如当植物受到食草动物和病原体的侵袭时。以蚜虫为例,蚜虫破坏的韧皮部筛管被胼胝质堵塞,预计会减少蚜虫对韧皮部汁液的接触,而蚜虫诱导的宿主植物中降解胼胝质的 b -1,3-葡聚糖酶基因上调可能会抵消这种对蚜虫表现的负面影响。我们用大麦突变体测试了这一假设,其中两个 b -1,3-葡聚糖酶基因(1636 和 1639)中的一个或两个已通过 CRISPR/Cas9 技术在 cv. Golden Promise 中发生突变。此前发现,这两个基因在易感大麦基因型中被谷物害虫 Rhopalosiphum padi L. 上调。测试了四个 1636/1639 双突变体、三个 1636 单突变体和两个 1639 单突变体系以及对照系的蚜虫抗性。所有突变体系均有单碱基插入,导致移码和提前终止密码子。四个双突变体系中的三个显示 b-1,3-葡聚糖酶活性显著降低,细菌鞭毛蛋白诱导导致双突变体叶片中胼胝质形成显著多于对照和单突变体系。然而,我们发现这些改良植物性状对大麦抗稻瘟病没有影响。已证实这两个基因在 Golden Promise 中均被稻瘟病上调。基因 1637 是另一种已知在稻瘟病菌中上调的 b-1,3-葡聚糖酶基因,与对照系相比,该基因在双突变系中的表达更高。由于这些蛋白质的韧皮部浓度未知,因此很难判断这是否可以弥补双突变体中 b-1,3-葡聚糖酶活性的普遍降低。
语言结构连接组的神经解剖学是通过讲特定语言的终身经历调节的吗?当前的研究比较了语言和语音生产网络的大脑白质连接,其中包括两种非常不同的语言的94个母语人群:一种印欧语 - 欧洲文字句法复杂的语言(德语)和一种基于闪族根的语言(阿拉伯语)。使用高分辨率分歧加权MRI和基于拖拉的语言网络统计数据,我们证明,德国母语者在静脉内/颞叶语言网络中表现出更强的连通性,已知与复杂的语法处理相关联。相比,阿拉伯语的母语者在语义语言区域之间的连接中表现出更强的连通性,包括左颞顶网络,以及通过后callososum callosus calloctoctoctosum callosum callosecun callosum callosect callosecun callosum calls calls calls call calls calloctoction callosum callosem callosem calloctoction callose。当前的研究表明,结构性语言连接组发展并受环境因素(例如母语的特征处理需求)的调节。
摘要 水稻(Oryza sativa)是重要的粮食来源,也是基因组研究的重要模式谷类,害虫是制约水稻生产的主要因素。本文概述了功能基因组学研究和水稻抗虫遗传改良的最新进展。迄今为止,水稻中已鉴定出许多抗虫基因,并通过图位克隆的方法克隆了 14 个抗虫基因。这些基因编码的蛋白质感知昆虫的效应物并激活防御途径,包括防御相关基因的表达,包括丝裂原活化蛋白激酶、植物激素和转录因子;以及对昆虫的防御机制,包括胼胝体沉积、胰蛋白酶蛋白酶抑制剂(TryPIs)、次生代谢产物和绿叶挥发物(GLVs)。这些正在进行的功能基因组研究提供了对水稻 - 昆虫相互作用的分子基础的深入了解,并促进了新型抗虫水稻品种的开发,从而提高了对这种重要作物的长期害虫控制。
植物防御肽是挑战后分泌的最重要的内源性危险信号,增强了植物免疫反应。肽激素系统蛋白(SYS)显示出在几个植物病态的抗药性中参与抗药性,尽管当外源应用时,SYS诱导的抗性背后的机制仍然难以捉摸。,我们进行了蛋白质组学,代谢组和酶学研究,以破译在不存在或存在辣椒粉感染的情况下SYS诱导的番茄植物变化。系统处理触发了直接蛋白质组学重排,主要参与碳代谢和光合作用。但是,防御蛋白的最终诱导需要并发挑战,从而触发了靶向病原体的蛋白质。相反,在代谢水平上,经SYS处理的植物在一般启动曲线后显示出另一种行为。的液根代谢产物,类黄酮鲁丁和异戊烯素和两种生物碱与4-甲酸盐酸酯酶和Chalcone-Flavanone-异酮酶相关。 此外,蛋白质组学和酶促分析表明,SYS将主要代谢降低了可用的糖的生产,这可能会促进经SYS处理的植物中callo糖沉积的启动。此外,PR1在系统诱导的电阻中是关键元素。 总的来说,蛋白质的直接诱导和在经SYS处理的植物中的特定二级代谢产物的启动表明,翻译后蛋白质调节是针对坏死性真菌的启动的另一个组成部分。的液根代谢产物,类黄酮鲁丁和异戊烯素和两种生物碱与4-甲酸盐酸酯酶和Chalcone-Flavanone-异酮酶相关。此外,蛋白质组学和酶促分析表明,SYS将主要代谢降低了可用的糖的生产,这可能会促进经SYS处理的植物中callo糖沉积的启动。此外,PR1在系统诱导的电阻中是关键元素。总的来说,蛋白质的直接诱导和在经SYS处理的植物中的特定二级代谢产物的启动表明,翻译后蛋白质调节是针对坏死性真菌的启动的另一个组成部分。
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。