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TPS5介导的海藻糖合成途径调控植物基础抗性的功能分析

  海藻糖是广泛存在于生物中由2分子葡萄糖组成的非还原性双糖。植物海藻糖是植物体内重要的生长调节物质。海藻糖具有独特的生物活性,参与调控多种生理过程,可以帮助植物抵抗高温、冷冻、干旱等环境胁迫,然而海藻糖参与调控植物抗病反应的功能以及可能的调控机制并不清楚。 

  版纳植物园植物分子生物学研究组的科研人员在研究中发现了TPS5介导的海藻糖合成在调控拟南芥对死体营养型病原菌灰霉菌(Botrytis cinerea)和活体营养型病原菌丁香假单胞杆菌(Pseudomonas syringae)侵染过程中的作用。我们的结果显示这两种病原菌侵染都能诱导TPS5的表达。外源施加海藻糖能显著地提高拟南芥对灰霉菌的抗性,但是降低对丁香假丁香假单胞杆菌的抗性。相似地,TPS5的高表达植株也表现出对丁香假单胞杆菌的易感性和对灰霉菌的抵抗性。TPS5的敲除突变体却呈现出相反的表型。我们的结果还说明TPS5蛋白能与多蛋白桥梁辅激活因子MBF1c相互作用,并且病原菌侵染诱导TPS5的表达依赖于MBF1c。进一步实验分析显示海藻糖不影响水杨酸的合成而是影响病程相关蛋白PR1的表达来削弱对丁香假单胞杆菌的抗性。综上所述,我们的研究证实海藻糖正调控对灰霉菌的抗性但是负调控对丁香假单胞杆菌的抗性。 

  相关研究结果近期以Trehalose phosphate synthase 5-dependent trehalose metabolism modulates basal defense responses in Arabidopsis thaliana为题在植物学期刊Journal of Integrative Plant Biology上发表。版纳植物园植物分子生物学研究组博士毕业生王学兰为该论文的第一作者,余迪求研究员为该论文通讯作者。 

外源添加海藻糖对拟南芥基础抗性的影响

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