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番茄SlPIP2介导的广谱抗病机制:调控PR基因表达、抗氧化酶活性及防御代谢物积累
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月22日 来源:Plant Cell Reports 5.3
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为解决番茄(Solanum lycopersicum)因疫霉(Phytophthora infestans)和灰霉(Botrytis cinerea)侵害导致的产量损失问题,研究人员通过基因组分析和功能实验揭示了PAMP诱导肽SlPIP2的广谱抗病机制。研究发现,SlPIP2通过激活PR基因、调控MAPK信号通路及抗氧化酶系统,显著增强番茄对两种病原体的抗性,为作物抗病育种提供新策略。
番茄(Solanum lycopersicum)作为全球重要经济作物,长期遭受疫霉菌(Phytophthora infestans)的毁灭性威胁。最新研究发现,一类新型信号分子——PAMP诱导肽(PIPs)在植物免疫中扮演关键角色。通过对番茄基因组的系统分析,研究者鉴定出7个SlPIP家族成员,其中SlPIP2在病原侵染时表现出显著激活。
借助病毒诱导基因沉默(VIGS)和过表达技术,实验证实SlPIP2前体蛋白(SlprePIP2)能正向调控番茄抗性。更有趣的是,外源施加SlPIP2肽段不仅增强了对疫霉菌的抗性,还对灰霉菌(Botrytis cinerea)表现出交叉保护作用,暗示其广谱防御潜力。
转录组分析揭示,SlPIP2像一位精密的"免疫指挥家",通过多重机制协调防御反应:激活植物-病原互作相关基因、调控MAPK信号级联、促进抗菌物质camalexin的生物合成。此外,它还显著影响激素信号网络和转录因子表达谱,同时提升超氧化物歧化酶(SOD)等抗氧化酶的活性,并促进关键防御代谢物的积累。
这项研究为理解植物肽类激素的免疫调控网络提供了新视角,SlPIP2作为天然免疫增强剂,在可持续农业和抗病育种领域展现出重要应用前景。
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