近日,福建农林大学王宗华研究员课题组在植物学权威期刊《Plant Biotechnology Journal》在线发表了题为《Bayogenin 3‐O‐cellobioside confers non cultivar‐specific defense against the rice blast fungus Pyricularia oryzae》的研究论文,首次报道了水稻代谢产物Bayogenin 3-O-cellobioside(月桂素3-O-纤维二糖甙)具有抗稻瘟病的特性,该研究结果可为稻瘟病菌的防治提供新策略。
本研究通过对六种来自粳稻和籼稻的不同水稻品种接种稻瘟病菌后的代谢产物进行组学分析,研究发现,不同水稻品种(感病和抗病)在稻瘟病菌侵染过程均会产生若干种代谢物,其中包括Bayogenin 3-O-cellobioside(月桂素3-O-纤维二糖甙 ),本研究首次发现并报道了该代谢物具有抗稻瘟病菌的能力(图1),且其含量与水稻抗稻瘟病能力呈正相关。同时,作者还发现β-香树脂醇合成酶(β-amyrin synthase,β-AS)和UDP-GTs的差异表达可能有助于诱导月桂素3-O-纤维二糖甙及其他类型的皂苷的产生(图2)。
图1 不同皂苷对稻瘟菌分生孢子萌发及附着胞形成的抑制作用
图2 月桂素3-O-纤维二糖甙生物合成及工作模型
综上,本研究利用代谢组学分析稻瘟病菌侵染水稻后的代谢水平变化,研究结果为揭示病原菌介导的代谢组学重编程在宿主免疫中的作用提出了新见解;有助于更好地理解固有的和病原体引起的代谢组学差异对植物的抗性或敏感性的影响;有利于建立一种持久、有效的病害防治策略。
福建农林大学生命科学学院Justice Norvienyeku副教授为本文第一作者,博士生林莉莉为共同第一作者,王宗华研究员为本文通讯作者。该项目获得了国家重点研究发展计划和国家自然科学基金的支持。
原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/pbi.13488
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