简介:番茄Pto基因编码包含丝氨酸/苏氨酸激酶(STK)结构域的蛋白,它能抗由丁香假单胞菌番茄致病变种(Pseudomonassyringaepv.Tomato,Pst)造成的细菌性斑点病。本研究使用PVX系统的体内识别系统测定显示AvrPto在辣椒基因型中被特异性识别。这种AvrPto识别导致非寄主超敏反应(HR),以及PVX::AvrPto融合蛋白在接种辣椒叶组织中的定位,这表明在辣椒中存在与番茄类似的Pto识别机制。然而,辣椒全基因组分析显示没有对应番茄的Pto进化枝,表明在辣椒中有一个Pto识别的替代系统。不过,辣椒基因组中已经鉴定出25个具有高度保守STK结构域的类Pto蛋白激酶(PLPKso对于Ptos和PLPK的STK结构域中的大部分氨基酸位点,非同义(dN)与同义(dS)核苷酸替换速率的比值(ω)小于1。表明纯化选择在进化中起主要作用。然而,一些氨基酸位点在Pto同源物的进化过程中被发现为偶发性正选择,因此,不同的进化过程可能在植物中形成了Pto基因家族。基于RNA—seq数据,PLPK基因和其他Pto通路基因,例如Prf,Pti1,Pti5和Pti6在所有检测的辣椒基因型中都表达了。因此,辣椒中对Pst的非寄主超敏反应可能是由于PLPK同系物对AvrPto效应物的识别,以及Pto信号通路下游组分的后续作用。然而,辣椒中AvrPto的识别可能涉及其他类受体激酶(RLKs)的活性。本研究中鉴定的PLPKs将作为进一步了解PLPKs在非寄主抗性中作用的基础。
简介:植物时常受到高盐和干旱等各种各样的环境胁迫,因此植物也进化出了各种防御机制以应对胁迫所带来的毒害作用。脱落酸(ABA)是一种植物激素,调控植物的生长发育并对非生物胁迫产生响应。本研究从经ABA处理的甜辣椒(Capsicumannuum)叶片中鉴定出了一个耐旱基因CaDRT1(DroughtTolerence1)。CaDRT1基因在叶片中的表达受环境胁迫大幅诱导。经ABA处理后,CaDRT1在辣椒叶片中大量表达,表明CaDRT1蛋白在非生物胁迫响应中具有着重要功能。通过病毒诱导基因沉默(VIGS)技术沉默CaDRT1基因后,叶片气孔关闭受限,蒸腾失水量上升,植株受到显著伤害。CaDRT1过表达(CaDRT1-OX)的拟南芥在发芽期、幼苗期及成株阶段均呈ABA敏感的表型。此外,CaDRT1-OX植株呈耐旱表型,其特点是气孔关闭程度高,蒸腾率低,叶片温度高,叶片中干旱应答基因表达量增加。上述结果表明CaDRT1在ABA介导的干旱胁迫响应中起正向调控的作用。