TaMPK3在小麦中介导了由镰刀菌冠腐病和干旱共同引起的协同损伤作用

《Nature Communications》：TaMPK3 mediates synergistic damage from Fusarium crown rot and drought in wheat

　　

摘要

镰刀菌冠腐病（FCR）是一种难以控制的小麦病害，在干旱和半干旱地区尤为普遍。然而，干旱条件与FCR病害之间的关系仍不明确。本研究证实，干旱胁迫会加剧FCR的严重程度，而FCR又会加重干旱造成的损害。整合转录组分析表明，在这两种胁迫条件下，TaMPK3基因的表达模式存在显著差异。功能鉴定结果显示，TaMPK3基因能够增强小麦对FCR的抵抗力，但会降低其耐旱性。当敲除TaMPK3基因后，干旱与FCR之间的相互促进作用消失。研究发现，TaMPK3通过调节TaWRKY26的活性来影响类固醇合成基因簇的表达，从而影响小麦的FCR抗性。在该基因簇中，关键基因TaCYP51H37显著增强了小麦的FCR抗性。结合我们发现TaMPK3通过ABA信号通路降低耐旱性的结果，本研究提出了一个分子模型：TaMPK3介导了干旱和FCR共同造成的损害。