植物应激反应蛋白质也是摘要免疫力的总开关
证明监管蛋白与植物的应激反应也可以作为摘要豁免权有助于育种者的总开关开发更多的抗虫害和抵御气候变化的作物。
KAUST-led发现表明,而不是专注于个体免疫信号参与植物防御,农业科学家寻求实现可持续农作物保护策略可以集中精力这一至关重要的蛋白质。
的识别OXI1作为单个分子开关的免疫分子育种提供了大量的大优势,”研究铅Heribert赫特说,KAUST植物科学教授。
赫特的发现是近二十年。2004年,他和他的同事首次发现一种基因OXI1-氧化signal-inducible 1激酶的简称这是植物在面对环境胁迫的响应的关键。
在未来18年,赫特和其他连接OXI1植物免疫的各个方面和经济增长,但它不是完全清楚的蛋白质发挥其生物效应。虽然科学家们详细的三个关键的几种代谢产物水杨酸(SA), N-hydroxy pipecolic酸(额定马力)和camalexin——导致病原体的防御,他们的连接OXI1信号是未知的。
赫特和Anamika Rawat,在他的实验室的博士后研究员,连接这些点。研究人员创造变异形式的拟南芥植物,要么缺乏OXI1监管蛋白质的功能或表达升高。与合作者一起在德国和法国,然后全面异形基因活动模式,在这些植物蛋白质丰度和代谢物水平。
总的来说,研究人员展示了OXI1触发少数基因促进SA的合成,额定马力和camalexin。这三个immune-promoting分子的积累然后赋予植物病原体的防护。
但所带来的额外的免疫力OXI1活动是有代价的:它让阻碍植物表明更倾向细胞死亡。较低的植物OXI1水平,而更容易感染细菌和真菌害虫,倾向于逐渐变大,而更积极的光合作用的机械。
因此作物开发人员将必须找到正确的平衡OXI1为他们的农业活动的应用程序。蛋白激酶,OXI1应该服从操纵,赫特指出。
已经有几十种kinase-targeted小分子药物在人类医学的广泛使用。知识从这些代理的发展,他说,现在应该使用作物改良OXI1调节器的发现。
参考:Rawat AA,哈特曼M, Harzen, et al .氧化SIGNAL-INDUCIBLE1诱发免疫协调N-hydroxypipecolic酸,水杨酸,camalexin合成。新植物学家。2022年。doi:10.1111 / nph.18592
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