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Plant Physiology︱草食动物对叶片的取食能够影响结线虫对根的侵染!

已有 658 次阅读 2021-8-30 22:29 |系统分类:科研笔记

文章同步发布于公众号: 植物科学SCI


2021年8月26日,西班牙萨拉曼卡自然资源和农业生物学研究所 (Institute of Natural Resources and Agrobiology of Salamanca, IRNASA‐CSIC) Ainhoa Martínez-Medina 团队在Plant Physiology杂志发表了题为Leaf herbivory counteracts nematode-triggered repression of jasmonate-related defences in tomato roots 的研究论文。本研究发现,根结线虫在番茄根中引发的与茉莉酸相关防御的抑制作用,能够被叶片食草抵消,这是由于茉莉酸通过地上部到根的信号传导损害了线虫的行为所致。


地上部 (枝条) 的食草动物可能通过诱导防御,来影响与根相关的食草动物群落。然而,叶片食草对根诱导的抗线虫反应的系统影响的分子机制和激素信号仍然知之甚少。


本研究以番茄(Solanum lycopersicum)为模式植物,探讨了叶食草动物烟草天蛾(Manduca sexta根结线虫 (Meloidogyne incognita) 的影响。通过进行温室生物测定,研究发现,叶食草动物减少了南方根结线虫的根部表现。通过分析一些氧化脂质 (Oxylipin) 相关标记基因的在根中的表达谱,以及茉莉酸在根中的含量,发现叶食草系统激活了根中氧化脂质途径的13-脂氧化酶 (LOX) 和9-LOX 分支,并抵消了根结线虫触发的对13-LOX 分支的抑制作用。通过使用非靶向代谢组学,研究还发现叶片食草可以抵消根结线虫介导的对可能的根化学防御的抑制。为了探索这种地上部与根 (shoot-to-root) 相互作用中涉及的信号传导,本研究对茉莉酸合成或感知受损的嫁接植物进行了温室生物测定,特别是测定它们的地上部 (shoot)。研究证明了地上部完整的茉莉酸感知的重要性,而具有完整的茉莉酸生物合成途径对于这种地上部到根的相互作用并不是必不可少的。

Schematic representation of systemic responses induced by Manduca sexta herbivory and their impact on Meloidogyne incognita root-induced responses


综上,本研究结果揭示了叶食草动物对根结线虫操纵根防御能力的影响,并指出茉莉酸信号通路在地上部到根信号传导中的重要作用。


原文链接:https://doi.org/10.1093/plphys/kiab368




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