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植物使用分子钟来预测它们何时被感染

新的研究发现,植物能够预测何时更容易发生感染并相应地调节其免疫反应。在华威大学的带领下,研究人员发现,植物的分子钟与其免疫系统相连,以提高黎明时的感染抵抗水平- 真菌感染最可能发生的时间,植物无法维持最高水平一天中任何时候的抵抗水平。

植物使用分子钟来预测它们何时被感染

研究人员在植物细胞中发现了一种单一蛋白质JAZ6,它可以驱动免疫反应效果的这种时间差异,并将植物时钟与免疫系统连接起来。他们认为现在可以使用JAZ6来挑选控制对真菌病原体的抗性的植物免疫反应的关键部分,研究人员说他们现在可以专注于如何通过分子育种提高作物的抗病性。

虽然先前的研究表明,对细菌病原体的抗性在一天中的不同时间变化,但新研究首次表明对抗真菌病原体的抗性也是如此。华威大学的新研究也是第一个确定内部植物时钟如何在黎明和夜晚推动植物免疫力差异的机制。

分子(昼夜节律)时钟驱动许多生物的日常节律,从人类到昆虫再到植物甚至海藻。它们是内部计时器,使生物体能够在24小时内预测可预测的变化。

华威大学生命科学学院的首席研究员Katherine Denby博士解释说:

“植物能够预测何时更容易发生病原体感染并调节其免疫反应来对抗这种情况,与夜间接种相比,植物在黎明接种后对感染的抵抗力更强。植物对不同感染的抗性差异一天中的时间是由它的生物钟驱动而不是每天的光/暗变化,不管你是否将植物放在恒定光照下一天然后感染黎明或夜晚,都存在差异。

研究人员通过在24小时内每3小时用Botrytis cinerea孢子感染植物进行研究,并测量随后发生的病变。研究人员随后观察到,与夜间接种的植物相比,早晨接种的植物发生了更小的病变,对疾病的抵抗力更强。那些在夜间接种的病灶具有明显更大的病变,并且叶子中病原体的生长更多。

华威大学博士生Claire Stoker解释说:“我们在早上和晚上用我们的真菌病原体感染了具有功能失调的生物钟的植物,并且观察到植物在一天的两次不再具有抗性差异。这种模式向我们表明抗性必须由植物驱动。内部时钟。“

研究,茉莉酸信号传导驱动拟南芥对真菌病原体灰葡萄孢的敏感性的时间差异,由植物杂志出版。

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