水杨酸通过TGA2-LNC88940-miR528-SOD模块调控彩色马蹄莲软腐病抗性的分子机制

【字体: 时间:2025年08月04日 来源:The Plant Journal 5.7

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  研究人员针对彩色马蹄莲软腐病严重影响观赏价值与产业效益的问题,通过转录组测序发现长链非编码RNA LNC88940可作为miR528的内源竞争靶标(eTM),间接促进超氧化物歧化酶(SOD)表达从而增强抗病性。该研究揭示了水杨酸(SA)信号通过TGA2转录因子激活LNC88940-miR528-SOD分子模块的新机制,为观赏园艺作物抗病育种提供了新靶点。

  

彩色马蹄莲(Zantedeschia elliottiana)遭遇软腐病菌(Pectobacterium carotovorum)侵袭时,叶片会启动精妙的分子防御网络。转录组测序发现,长链非编码RNA LNC88940如同警报器般被显著激活,其通过"分子海绵"机制吸附miR528,解除这个微小RNA对超氧化物歧化酶(SOD)的抑制作用,使SOD这个"抗氧化卫士"能有效清除病原菌引发的活性氧爆发。

研究团队采用基因瞬时过表达和沉默技术,像精准的分子开关般调控LNC88940和SOD表达。当打开LNC88940表达开关时,病斑面积缩小40%,而关闭这个开关则导致病害加重。更有趣的是,病原感染触发的水杨酸(SA)信号分子,如同化学信使激活了转录因子TGA2,这个DNA结合蛋白会像钥匙插入锁孔般精准结合LNC88940启动子,开启整个防御通路。

这项研究首次绘制出SA-TGA2-LNC88940-miR528-SOD这条全新的信号传导路径,不仅解释了观赏植物应对细菌入侵的分子武器库运作机制,更为培育抗病新品种提供了可操作的遗传靶点。那些在叶片中翩翩起舞的RNA分子与防御蛋白,正书写着植物与病原菌亿万年来攻防战的精彩篇章。

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