Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
ROS và axit salicylic (SA) đóng vai trò trong việc thiết lập khả năng kháng bệnh của giống khoai tây Zihuabai đối với Phytophthora infestans
Tóm tắt
Do có khả năng kháng cao với bệnh thối nhũn khoai tây, Zihuabai đã trở thành giống khoai tây phổ biến nhất ở khu vực Nội Mông, Trung Quốc. Trong nghiên cứu này, các thí nghiệm đã được tiến hành để điều tra cơ chế kháng bệnh của giống khoai tây Zihuabai đối với bệnh thối nhũn. Sự tích tụ của các gốc tự do (ROS), hoạt động của các enzym quét oxy và mức độ phiên mã của một số gen kháng bệnh đã được xác định ở cả giống khoai tây kháng và nhạy cảm khi được nhiễm Phytophthora infestans, tác nhân gây bệnh thối nhũn khoai tây. Kết quả của chúng tôi cho thấy rằng cả sự tích lũy ROS và hoạt động của các enzym quét oxy xảy ra nhanh hơn và ở mức cao hơn ở giống khoai tây kháng Zihuabai so với giống nhạy cảm Shepody. Ngoài ra, mức độ phiên mã của các gen liên quan đến các con đường tín hiệu kháng bệnh (con đường axit salicylic và axit jasmonic) đã được phát hiện thông qua RT-PCR. Dữ liệu của chúng tôi chỉ ra rằng cùng với ROS, axit salicylic (SA) là các phân tử tín hiệu chính điều chỉnh khả năng kháng của giống khoai tây Zihuabai đối với P. infestans.
Từ khóa
#kháng bệnh #gốc tự do #Zihuabai #Phytophthora infestans #enzym quét oxy #con đường tín hiệu kháng bệnh #axit salicylicTài liệu tham khảo
Aebi H, 1984. Catalase in vitro. Methods Enzymol 105, 121–126.
Beckers GJM & Spoel SH, 2006. Fine-tuning plant defence signalling: Salicylate versus Jasmonate. Plant Biol 8, 1–10.
Cipollini DF, 1998. The induction of soluble peroxidase activity in bean leaves by wind-induced mechanical perturbation. Am J Bot 85, 1586–1591.
Doke N, 1983. Generation of superoxide anion by potato tuber protoplasts during the hypersensitive response to hyphal wall components of Phytophthora infestans and specific inhibition of the reaction by suppressors of hypersensitivity. Physiol Plant Pathol 23, 359–367.
Durrant WE & Dong X, 2004. Systemic acquired resistance. Ann Rev Phytopathol 42, 185–209.
Eschen-Lippold L, Altmann S & Rosahl S, 2010. dl-ß-Aminobutyric acid-induced resistance of potato against Phytophthora infestans requires salicylic acid but not oxylipins. Mol Plant-Microbe Interact 23, 585–592.
Fridovich I, 1983. Superoxide radical: An endogenous toxicant. Ann Rev Pharmacol Toxicol 23, 239–257.
Glazebrook J, Chen W, Estes B, Chang H-S, Nawrath C, Métraux J-P, Zhu T & Katagiri F, 2003. Topology of the network integrating salicylate and jasmonate signal transduction derived from global expression phenotyping. Plant J 34, 217–228.
Halim VA, Altmann S, Ellinger D, Eschen-Lippold L, Miersch O, Scheel D & Rosahl S, 2009. PAMP-induced defense responses in potato require both salicylic acid and jasmonic acid. Plant J 57, 230–242.
Halim VA, Eschen-Lippold L, Altmann S, Birschwilks M, Scheel D & Rosahl S, 2007. Salicylic acid is important for basal defense of Solanum tuberosum against Phytophthora infestans Mol Plant-Microbe Interact 20, 1346–1352.
Halim VA, Hunger A, Macioszek V, Landgraf P, Nürnberger T, Scheel D & Rosahl S, 2004. The oligopeptide elicitor Pep-13 induces salicylic acid-dependent and -independent defense reactions in potato. Physiol Mol Plant Pathol 64, 311–318.
Haverkort A, Struik P, Visser RGF & Jacobsen E, 2009. Applied biotechnology to combat late blight in potato caused by Phytophthora infestans Potato Res 52, 249–264.
Hernandez JA, Ferrer MA, Jiménez A, Barcelo AR & Sevilla F, 2001. Antioxidant systems and O2-/H2O2 production in the apoplast of pea leaves. Its relation with salt-induced necrotic lesions in minor veins. Plant Physiol 127, 817–831.
Higa A, Hidaka T, Minai Y, Matsuoka Y & Haga M, 2001. Active oxygen radicals induce peroxidase activity in rice blade tissues. Biosci Biotechnol Biochem 65, 1852–1855.
Kobayashi M, Kawakita K, Maeshima M, Doke N & Yoshioka H, 2006. Subcellular localization of Strboh proteins and NADPH-dependent O2—generating activity in potato tuber tissues. J Exp Bot 57, 1373–1379.
Kunkel BN & Brooks DM, 2002. Cross talk between signaling pathways in pathogen defense. Curr Opin Plant Biol 5, 325–331.
Leon J, Lawton MA & Raskin I, 1995. Hydrogen peroxide stimulates salicylic acid biosynthesis in tobacco. Plant Physiol 108, 1673–1678.
Na R & Zhao J, 2010. Evaluation on resistance of different potato cultivars to Phytophthora infestans Crops 137, 59–62.
Overmyer K, Brosché M & Kangasjärvi J, 2003. Reactive oxygen species and hormonal control of cell death. Trends Plant Sci 8, 335–342.
Paranidharan V, Palaniswami A, Vidhyasekaran P & Velazhahan R, 2005. A host-specific toxin of Rhizoctonia solani triggers superoxide dismutase (SOD) activity in rice. Arch Phytopathol Plant Protect 38, 151–157.
Pieterse CMJ, Leon-Reyes A, Van der Ent S & Van Wees SCM, 2009. Networking by small-molecule hormones in plant immunity. Nat Chem Biol 5, 308–316.
Rao MV & Davis KR, 1999. Ozoneinduced cell death occurs via two distinct mechanisms in Arabidopsis: the role of salicylic acid. Plant J 17, 603–614.
Ren J, Dai W, Xuan Z, Yao Y, Korpelainen H & Li C, 2007. The effect of drought and enhanced UV-B radiation on the growth and physiological traits of two contrasting poplar species. Forest Ecol Manag 239, 112–119.
Spoel SH, Johnson JS & Dong X, 2007. Regulation of tradeoffs between plant defenses against pathogens with different lifestyles. Proc Nat Acad Sci 104, 18842–18847.
Torres MA & Dangl JL, 2005. Functions of the respiratory burst oxidase in biotic interactions, abiotic stress and development. Curr Opin Plant Biol 8, 397–403.
Wang B, Liu J, Tian Z, Song B & Xie C, 2005. Monitoring the expression patterns of potato genes associated with quantitative resistance to late blight during Phytophthora infestans infection using cDNA microarrays. Plant Sci 169, 1155–1167.
Weber H, Chételat A, Caldelari D & Farmer EE, 1999. Divinyl ether fatty acid synthesis in late blight-diseased potato leaves. Plant Cell 11, 485–494.
Yamamizo C, Doke N, Yoshioka H & Kawakita K, 2007. Involvement of mitogen-activated protein kinase in the induction of StrbohC and StrbohD genes in response to pathogen signals in potato. J Gen Plant Pathol 73, 304–313.
Yamamizo C, Kuchimura K, Kobayashi A, Katou S, Kawakita K, Jones JDG, Doke N & Yoshioka H, 2006. Rewiring mitogen-activated protein kinase cascade by positive feedback confers potato blight resistance. Plant Physiol 140, 681–692.
Yang Y, Shah J & Klessig DF, 1997. Signal perception and transduction in plant defense responses. Genes & Development 11, 1621–1639.
Yoshioka H, Numata N, Nakajima K, Katou S, Kawakita K, Rowland O, Jones JDG & Doke N, 2003. Nicotiana benthamiana gp91phox homologs NbrbohA and NbrbohB participate in H2O2 accumulation and resistance to Phytophthora infestans Plant Cell 15, 706–718.
Yoshioka H, Sugie K, Park HJ, Maeda H, Tsuda N, Kawakita K & Doke N, 2001. Induction of plant gp91phox homolog by fungal cell wall, arachidonic acid, and salicylic acid in potato. Mol Plant-Microbe Interact 14, 725–736.