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Science:德国学者揭示番茄利用寄生物抵抗侵害

摘要 : 2016年7月29日,国际顶尖学术期刊《Science》杂志上在线发表了德国蒂宾根大学Markus Albert研究员的一篇研究论文,研究揭示番茄能通过发现寄生植物的某种肽而遏阻寄生植物的攻击。

 2016年7月29日,国际顶尖学术期刊《Science》杂志上在线发表了德国蒂宾根大学Markus Albert研究员的一篇研究论文,研究揭示番茄能通过发现寄生植物的某种肽而遏阻寄生植物的攻击。

在全球范围内,寄生植物导致农作物数十亿美元的损失,更好地了解某些植物如何击退入侵者或能帮助减轻这些损失。反折菟丝子是一种寄生植物,它能感染大多数双子叶植物的茎干,但一个例外是一种叫Solanum lycopersicum的番茄。植物有时会通过致病微生物分泌的独特的肽而发现致病微生物,这会促使宿主植物分泌应激相关激素乙烯。在此,Volker Hegenauer等怀疑,S. lycopersicum番茄可能用类似的策略来应对寄生植物,他们证实了这一点。S. lycopersicum番茄对反折菟丝子超级敏感,但是另外3种对照植物则不敏感。通过分析S. lycopersicum番茄和另外一种野生番茄间的自然变异,研究人员发现了导致这一敏感性的受体,他们将其命名为菟丝子受体1(CuRe1)。当研究小组在另外2种植物(一种与S. lycopersicum番茄非常接近,另一种则是S. lycopersicum的远亲)的叶子中诱导相应基因表达时,这两种植物都会对菟丝子肽做出反应:乙烯生成增加,它们都表现出对菟丝子侵害抵抗力的增加。但是作者们指出,仅对CuRe1敏感不能驱动对菟丝子的免疫,因为某些对CuRe1缺乏敏感性的番茄植株仍然对该寄生植物的感染有抵抗力。由Vardis Ntoukakis和Selena Gimenez-Ibanez撰写的《视角》更为详细地讨论了这些发现。

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寄生植物反折菟丝子缠绕着一种易受感染的植物——野生种潘那利番茄(Solanum pennellii)。

原文链接:

Detection of the plant parasite Cuscuta reflexa by a tomato cell surface receptor

原文摘要:

Parasitic plants are a constraint on agriculture worldwide. Cuscuta reflexa is a stem holoparasite that infests most dicotyledonous plants. One exception is tomato, which is resistant to C. reflexa. We discovered that tomato responds to a small peptide factor occurring in Cuscuta spp. with immune responses typically activated after perception of microbe-associated molecular patterns. We identified the cell surface receptor-like protein CUSCUTA RECEPTOR 1 (CuRe1) as essential for the perception of this parasite-associated molecular pattern. CuRe1 is sufficient to confer responsiveness to the Cuscuta factor and increased resistance to parasitic C. reflexawhen heterologously expressed in otherwise susceptible host plants. Our findings reveal that plants recognize parasitic plants in a manner similar to perception of microbial pathogens.

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