辣椒免疫中的基因拉锯战

发布时间：2024-08-06 15:51:03 栏目：精选知识

导读 最近的一项研究发现，辣椒中的耐盐同源基因2 (CaSTH2)可作为植物防御机制的负调节剂。该基因通过与这些过程中的关键转录因子CaWRKY40相互...

最近的一项研究发现，辣椒中的耐盐同源基因2 (CaSTH2)可作为植物防御机制的负调节剂。该基因通过与这些过程中的关键转录因子CaWRKY40相互作用并抑制其，削弱了针对青枯病菌感染(RSI)的免疫反应的激活，并降低了耐热性。



植物同时面临病原体和环境压力的挑战，尤其是在热带和亚热带地区。病原体通过特定受体触发免疫反应，而高温会激活耐热机制。这两种反应都涉及共同的信号传导元件，但它们的协调作用仍不太清楚。由于这些问题，需要对调控机制进行深入研究。

福建农林大学和中国农业大学的研究人员于2024年3月2日在《园艺研究》上发表了一项研究(DOI：10.1093/hr/uhae066)。研究表明，辣椒基因SALT TOLERANCE HOMOLOG2 ( CaSTH2 ) 通过与转录因子 CaWRKY40 发生物理相互作用来抑制免疫反应和耐热性。这一发现有助于了解植物用来平衡防御的复杂调控网络。 研究发现 CaSTH2 是辣椒植物中一个关键的负调节因子，它抑制转录因子 CaWRKY40，而后者对于激活与免疫和耐热相关的基因至关重要。在辣椒和本氏烟中使用基因沉默和过表达的实验表明，CaSTH2降低了植物对青枯病菌感染 (RSI) 的防御能力和耐受高温的能力。包括双分子荧光互补 (BiFC)、免疫共沉淀 (CoIP)、pull-down 和微尺度热泳动 (MST) 在内的各种测定都证实了 CaSTH2 与 CaWRKY40 发生物理相互作用。此外，CaSTH2 阻断了 CaWRKY40与 CaWRKY27b 和 CaWRKY28的相互作用，而这两种相互作用对于激活防御相关基因至关重要。这项全面的分析表明，CaSTH2如何通过干扰关键蛋白质相互作用来调节植物的防御机制，为控制植物免疫和应激反应的调控网络提供了新的见解。 中国农业大学的盛阳博士表示：“这项研究强调了植物防御机制的复杂平衡。了解 CaSTH2 的作用可以为植物如何调节其免疫反应和应激耐受性提供宝贵的见解，这对于开发更具抗性的作物至关重要。”

关于 CaSTH2 作用的研究结果可能有助于制定作物育种新策略，以增强作物对病原体和环境压力的抵抗力。通过操纵CaSTH2的表达，科学家可以提高辣椒和其他作物的免疫力和耐热性，从而促进农业可持续发展和粮食安全。