【摘 要】
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壳寡糖来源于天然产物,是一种高效的诱导子,对于植物具有免疫调节作用,可以增强植物应对病虫害的能力.目前壳寡糖已广泛应用于多种作物的生物防治,然而其信号转导机制尚
【机 构】
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天然产物与糖工程研究组,中国科学院大连化学物理研究所,大连116023
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壳寡糖来源于天然产物,是一种高效的诱导子,对于植物具有免疫调节作用,可以增强植物应对病虫害的能力.目前壳寡糖已广泛应用于多种作物的生物防治,然而其信号转导机制尚不明确.本研究以模式植物拟南芥和烟草花叶病毒为研究体系,明确了壳寡糖可以诱导拟南芥抗烟草花叶病毒,最佳壳寡糖施用浓度为50mg/ml,最佳预处理时间为接种病毒前一天.进一步利用拟南芥水杨酸和茉莉酸信号途径阻断的突变体,解析壳寡糖诱导拟南芥抗烟草花叶病毒的信号途径.通过表型及烟草花叶病毒外壳蛋白基因转录及蛋白表达等多水平分析,发现壳寡糖可以诱导野生型拟南芥和茉莉酸信号途径阻断的突变体jar抗烟草花叶病毒,但是对水杨酸信号途径阻断的突变体sid2和NahG均无诱导效果.在壳寡糖预处理的拟南芥样品中,水杨酸途径的标记基因病程相关蛋白PR1、PR2与PR5在野生型和ar1突变体中均显著上调,同时植株内的水杨酸含量也明显升高,而JA途径的相关标记基因PDF1.2和VSP2及茉莉酸含量均下调,表明壳寡糖诱导拟南芥抗烟草花叶病毒主要依赖于水杨酸途径.之前大量研究发现壳寡糖在多种作物上的预处理可以激活茉莉酸途径相关基因的表达,结合本研究实验结果,表明壳寡糖作为一种广谱性的植物诱导剂,可以根据病害的类型来激活相应的防御信号途径来提高植株的抗病性能.
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