成都生物所脫落酸誘導植物抗病研究獲得進展

2020-11-30 中國科學院

成都生物所脫落酸誘導植物抗病研究獲得進展

2017-09-06 成都生物研究所

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　　脫落酸（Abscisic acid，ABA，S-ABA）是植物五大內源激素之一，在植物生長發育中具有重要作用。研究報導表明，ABA重要的功能之一是參與調節植物非生物逆境脅迫適應生理過程，被稱為植物「脅迫激素」。然而，有關ABA在抗病方面所起的作用仍存在爭議。

　　中國科學院成都生物研究所研究員譚紅團隊田間試驗發現，使用低濃度外源S-ABA (以下簡稱ABA，2~4 mg/L)處理作物後，可提高多種作物的廣譜抗病特性。

　　為研究ABA誘導的抗病分子機制，成都生物所馬欣榮課題組以番茄為材料，整合轉錄組及microRNAs（miRNAs）組學分析外源ABA對番茄基因表達的作用。轉錄組分析顯示，外源低濃度的S-ABA (2 mg/L，7.58 μmol/L)噴施葉面，引起番茄葉片中大量基因對ABA產生響應。超過21,700(約55%)個unigenes對ABA產生響應，其中約13%的基因（2,787）表達發生變化，上調的為1,952個，是下調的2.3倍（下調的為835個）。進一步分析顯示，ABA不僅能提高非生物脅迫抗性基因的表達，而且能上調大多數抗病相關基因如NBS-LRRs，AP2/EREBPs，serine/ threonine-protein kinases，PAL、PPO、POD、幾丁質酶等的表達，同時與抗病相關的水楊酸、乙烯，茉莉酸信號通路上的基因也上調。

　　關聯miRNAs分析，ABA顯著改變miRNAs的組成和表達豐度， 大多數miRNAs下調表達，相應的抗病、抗逆靶基因表達上調。miRNAs與靶基因表達呈負相關，通過誘導靶基因mRNA的降解或抑制蛋白翻譯參與轉錄和轉錄後調控。

　　ABA (S-ABA)誘導植物對病原菌的抗性，途徑之一可能是通過調節miRNAs和相關基因的表達，啟動植物的防禦機制，從而引起一系列生理生化變化來實現的。

　　研究結果為綠色農業生產應用提供理論支持及方法，為實現作物「兩減一增」做出貢獻。該研究獲得科學院重點項目及STS項目資助。

　　論文連結：1 2 3 

　　脫落酸（Abscisic acid，ABA，S-ABA）是植物五大內源激素之一，在植物生長發育中具有重要作用。研究報導表明，ABA重要的功能之一是參與調節植物非生物逆境脅迫適應生理過程，被稱為植物「脅迫激素」。然而，有關ABA在抗病方面所起的作用仍存在爭議。
　　中國科學院成都生物研究所研究員譚紅團隊田間試驗發現，使用低濃度外源S-ABA (以下簡稱ABA，2~4 mg/L)處理作物後，可提高多種作物的廣譜抗病特性。
　　為研究ABA誘導的抗病分子機制，成都生物所馬欣榮課題組以番茄為材料，整合轉錄組及microRNAs（miRNAs）組學分析外源ABA對番茄基因表達的作用。轉錄組分析顯示，外源低濃度的S-ABA (2 mg/L，7.58 μmol/L)噴施葉面，引起番茄葉片中大量基因對ABA產生響應。超過21,700(約55%)個unigenes對ABA產生響應，其中約13%的基因（2,787）表達發生變化，上調的為1,952個，是下調的2.3倍（下調的為835個）。進一步分析顯示，ABA不僅能提高非生物脅迫抗性基因的表達，而且能上調大多數抗病相關基因如NBS-LRRs，AP2/EREBPs，serine/ threonine-protein kinases，PAL、PPO、POD、幾丁質酶等的表達，同時與抗病相關的水楊酸、乙烯，茉莉酸信號通路上的基因也上調。
　　關聯miRNAs分析，ABA顯著改變miRNAs的組成和表達豐度， 大多數miRNAs下調表達，相應的抗病、抗逆靶基因表達上調。miRNAs與靶基因表達呈負相關，通過誘導靶基因mRNA的降解或抑制蛋白翻譯參與轉錄和轉錄後調控。
　　ABA (S-ABA)誘導植物對病原菌的抗性，途徑之一可能是通過調節miRNAs和相關基因的表達，啟動植物的防禦機制，從而引起一系列生理生化變化來實現的。
　　研究結果為綠色農業生產應用提供理論支持及方法，為實現作物「兩減一增」做出貢獻。該研究獲得科學院重點項目及STS項目資助。
　　論文連結：1 2 3 

列印 責任編輯：侯茜

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