被稱為“巫婆”的金縷梅等寄生植物通過識別寄主植物的醌類化合物,竊取水分和養分並顯著降低穀物產量,開始為害。到目前為止,尚不清楚寄生植物如何識別醌類化合物,以及非寄生植物是否也能識別醌類化合物,但這次發現了一種參與植物中醌類化合物識別的新受體。RIKEN和中部大學的聯合研究團隊做了報告。

 研究人員首先證實,向非寄生植物擬南芥施用醌類化合物 DMBQ 可增加細胞內鈣離子濃度。因此,我們使用細胞內鈣濃度標記物,鑑定了對DMBQ(不能識別醌類化合物)無反應的突變體,並進行了全基因組序列分析,並成功鑑定了致病基因CARD1。 CARD1 編碼受體樣激酶,被認為在識別醌化合物中起重要作用。

 我們還發現 CARD1 依賴性表達基因參與了對傷口、免疫和壓力的反應,並且 CARD1 突變體對病原體的抵抗力降低。由於已知微生物會產生大量的醌化合物,因此 CARD1 可以通過識別醌化合物來誘導對病原體的保護性反應。

 此外,發現在DMBQ處理期間,與獨腳金相同的寄生植物Phtheirospermum japonicum的細胞內鈣濃度增加,這在Phtheirospermum japonicum吸盤(寄生的特殊器官)的形成中起重要作用。 .當將Phtheirospermum和Witchweed的CARD1同源基因導入擬南芥CARD1突變體時,可以補充DMBQ識別功能,表明該醌類化合物在寄生植物中也能被識別。

 預計該結果將有助於了解寄生植物的寄生機制,開發新的防治方法,闡明植物的免疫機制,提高病原菌的抗性。

論文信息:[Nature] 植物通過富含亮氨酸的重複受體樣激酶感知醌

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