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Nature Communications:氮养分通过增加寄生植物中的ABA水平,抑制吸器的形成

已有 2016 次阅读 2022-5-30 23:02 |个人分类:每日摘要|系统分类:论文交流

Nitrogen represses haustoria formation through abscisic acid in the parasitic plant Phtheirospermum japonicum

第一作者Anna Kokla

第一单位瑞典农业科学大学

第一通讯Charles W. Melnyk


 Abstarct 


背景回顾:Parasitic plants are globally prevalent pathogens that withdraw nutrients from their host plants using an organ known as the haustorium. The external environment including nutrient availability affects the extent of parasitism and to understand this phenomenon, we investigated the role of nutrients and found that nitrogen is sufficient to repress haustoria formation in the root parasite Phtheirospermum japonicum


寄生植物是一种在全球比较普遍存在的病原体,其通过吸器从寄主植物中获取养分。包括可利用养分等外部环境会影响寄生程度,为了理解这一现象,作者研究了养分的作用,发现氮就足以抑制根寄生植物松蒿(Phtheirospermum japonicum的吸器形成。


结果-氮-ABA-吸器形成:Nitrogen increases levels of abscisic acid (ABA) in P. japonicum and prevents the activation of hundreds of genes including cell cycle and xylem development genes. Blocking ABA signaling overcomes nitrogen’s inhibitory effects indicating that nitrogen represses haustoria formation by increasing ABA. The effect of nitrogen appears more widespread since nitrogen also inhibits haustoria in the obligate root parasite Striga hermonthica


氮能够增加了松蒿体内的脱落酸(ABA)水平,并阻止了包括细胞周期和木质部发育相关基因等在内的数百个基因的激活。阻断ABA的信号转导能够克服氮对松蒿的抑制作用,表明氮通过增加ABA含量来抑制松蒿吸器的形成。进一步的研究发现,氮还能够抑制专性根寄生植物独脚金(Striga hermontica)的吸器形成,表明氮的作用似乎更加广泛。


结论Together, our data show that nitrogen acts as a haustoria repressing factor and suggests a mechanism whereby parasitic plants use nitrogen availability in the external environment to regulate the extent of parasitism.


总之,本文的研究结果表明,氮作为寄生植物的吸器抑制因子发挥功能,揭示了一种寄生植物利用外部环境中的氮可用性来调节寄生程度的机制。


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 Charles W. Melnyk 


个人简介:

加拿大渥太华大学,学士;

英国约翰英纳斯中心、剑桥大学,博士。


研究方向植物如何修复和连接其维管结构。

1) 植物如何再生受损的茎?尤其是,维管结构如何重新连接,组织如何融合?激素、细胞壁修饰、胞间连丝和机械应力的作用是什么?

2) 植物如何识别自我与非我?创伤部位是否存在导致嫁接不亲和的防御响应?为什么有些植物能够嫁接亲和,而另一些却不能?

3) 寄生植物侵染等生物胁迫如何促进病原体和宿主之间的组织融合和维管形成?这种机制与创伤愈合有何相似之处?病原体如何克服植物的自我/非我认知?


doi: https://doi.org/10.1038/s41467-022-30550-x


Journal: Nature Communications

Published date: May 27, 2022


CITE

Anna Kokla, Martina Leso, Xiang Zhang, Jan Simura, Phanu T. Serivichyaswat, Songkui Cui, Karin Ljung, Satoko Yoshida, Charles W. Melnyk. Nitrogen represses haustoria formation through abscisic acid in the parasitic plant Phtheirospermum japonicum. Nature Communications, 2022, 13: 2976. DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-022-30550-x



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