清华大学Molecular Cell解析防御信号机制

来源:生物通 2013-5-28 何嫱

  来自清华大学生命科学学院的研究人员在新研究中,发现了茉莉素(Jasmonate,JAs)介导植物防御的一个重要调控因子JAV1,相关论文“JAV1 Controls Jasmonate-Regulated Plant Defense”发表在5月23日的《分子细胞》(Molecular Cell)杂志上。

  领导这一研究的是清华大学的谢道昕(Daoxin Xie)教授,其主要研究方向是采用植物分子遗传、生物化学、功能基因组和蛋白组学等方法 , 研究蛋白降解途径和植物激素茉莉素调控植物生长发育及抗性的机理。 

  植物在长期受到生物和非生物胁迫的过程中形成了多种组成型和诱导性的防御机制来适应环境和求得生存。组成型防御是指植物通过细胞壁、木栓质、胼胝质、角质层等空间阻隔以抵抗各种胁迫的攻击;诱导型防御是通过植物各种信号途径来激活防御相关基因的表达。植物信号转导机制是当前植物分子生物学的研究前沿,迄今已经鉴别出了许多受病虫害、病毒、伤害等胁迫诱导的防御相关基因和许多关键的信号分子组分。

  茉莉素是茉莉酸(Jasmonic acid,JA)及其衍生物的统称,是一类具有共同的环戊烷酮结构的新型天然植物激素。植物体内的茉莉素具有广泛的生理作用,近年来的研究表明植物利用茉莉素作为重要的防御信号来抵御昆虫攻击以及病原体感染。此外,茉莉素还是一种重要的生长调控因子,参与介导了多种发育过程。尽管开展了大量的研究,当前对于不依赖于发育反应,且能控制茉莉素介导的植物防御的关键信号组件仍知之甚少。

  在这篇文章中,研究人员确定JAV1是茉莉素信号通路中的一个关键基因,它作为一种负调控因子参与控制了植物防御,且研究人员未检测到JAV1在植物发育中发挥作用。研究结果表明,当植物对抗昆虫攻击和病原体感染时,会累积茉莉素,通过26S蛋白酶体触发JAV1降解,从而激活防御基因表达,提高对昆虫和病原体的抗性。

  这些研究结果为我们揭示了植物整合茉莉素信号,保护自身免于昆虫攻击和病原体感染的一条重要的分子机制,有助于更深入地探索茉莉素信号转导及其作用机制,对于推动开辟出新的抗病原体及虫害治理策略具有重要意义。

 

2013年05月28日 11:34:20  清华新闻网

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