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一项新的研究表明,植物免疫系统可以适应非生物环境的压力源
【字体: 大 中 小 】 时间:2022年08月26日 来源:Molecular Plant-Microbe Interactions
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在奈良科技学院的Eliza Loo最近领导的一项研究之前,植物对非生物胁迫的免疫信号传导缺乏明确的指导原则和机制。该研究结果发表在MPMI新一期特别焦点期刊上,显示了免疫信号如何增强植物对高盐度等非生物胁迫的耐受性。
当我们想到植物时,通常不会想到“压力过大”这个词。毕竟,他们不用支付账单,也不用处理存在主义的问题。然而,环境的变化——生物的和非生物的(非生物的)——对植物产生了重要的压力源。因此,在气候变化中提高植物耐受性和免疫力的新方法至关重要。
当植物细胞表面的免疫受体检测到生物入侵者(如细菌、真菌、昆虫或其他)的分子信号时,它们就会与伴侣蛋白形成受体复合物,发出细胞抵御病原体的信号。当非生物胁迫源破坏植物细胞时,也会产生一些分子信号。它们包括损伤诱导多肽或细胞碎片,表明植物受损。在奈良科技学院的Eliza Loo领导的最近一项研究之前,这种应对非生物应激的免疫信号缺乏明确的指导原则和机制。
研究结果发表在一份新的MPMI特别关注的问题,展示了免疫信号如何也可以增强植物对非生物胁迫的耐受性,如高盐度。通讯作者Yusuke Saijo评论说:“免疫受体的预激活使植物在暴露于高盐度时,增加了盐诱导基因表达重编程的振幅和基因库”,这有助于增强耐盐性。
令人惊讶的是,他们发现,即使在受到非致病性微生物挑战的植物中,免疫受体和信号组件也赋予了耐盐性。这表明,植物能够感知并启动对非生物压力的适应性反应——通过探测居住在植物中的微生物在环境条件波动中所呈现的线索的变化,从而获得广泛的抗压力策略。
“这些发现拓宽了我们关于植物如何感知和适应环境变化的视野,特别是在农业中威胁作物生产的盐和渗透胁迫。它还提出了一种新的想法,即免疫受体监测植物栖息的微生物,从而调节植物对环境的适应,超越生物相互作用,”Saijo解释说。我们的全球粮食供应取决于植物的健康和它们克服压力的能力。
这为植物科学中生物和非生物胁迫信号的进一步研究奠定了基础。了解植物与其周围的生物和非生物环境之间极其复杂的关系,对促进植物健康至关重要,最终对人类健康也至关重要。
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