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通过植物介导的 RNA 干扰控制核盘菌
白色霉菌的病原体核盘菌能够感染 600 多种植物,并造成全球范围内的重大作物损失。目前的防治措施主要依赖于可能对农业生态环境产生负面影响的广谱化学药剂,因此需要制定替代防治措施。在这项研究中,我们开发了表达发夹 (hp) RNA 的转基因拟南芥 (AT1703),以沉默核盘菌 ABHYDROLASE-3 并通过宿主诱导基因沉默 (HIGS) 减缓感染。叶感染测定显示,与野生型 Col-0 相比,AT1703 中的核盘菌病灶大小、真菌负荷和 ABHYDROLASE-3 转录本丰度均有所降低(图 1)。
图 1. 野生型 Col-0 和 AT1703 拟南芥未感染对照和感染核盘菌的全叶和横截面
为了更好地了解 HIGS 如何影响宿主-病原体相互作用,我们直接在核盘菌感染部位对 AT1703 和野生型 Col-0 进行了全局 RNA 测序。RNA 测序数据揭示了水杨酸 (SA) 介导的系统获得性抗性 (SAR) 通路的富集,以及预测调节植物免疫的转录因子(图 2)。
图 2. 响应核盘菌的上调共享 AT1703 基因集的差异表达和转录因子网络分析
使用RT-qPCR,我们确定了 ABHYDROLASE-3 在核盘菌多胺合成途径中的预测相互作用基因,证明在感染期间与 ABHYDROLASE-3 转录物水平共同降低(图 3)。
图 3. ABHYDROLASE-3 (SS1G_01703) 的转录丰度以及 RT-qPCR 预测相互作用
总之,这些结果证明了 HIGS 技术在减缓核盘菌感染方面的效用,并提供了对 ABHYDROLASE-3 在拟南芥中的作用的深入了解。
https://doi.org/10.1038/s41598-023-33335-4
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