当前位置:主页 > 国内科研 >

β14葡聚糖酶对于植物科寄生和种间移植是必不可少的

名古屋大学和日本其他研究机构的科学家通过使用Orobanchaceae寄生植物日本菊科(Phtheirospermum japonicum)模型,发现了植物寄生虫和跨物种嫁接的分子机制,并确定了β-1,4-葡聚糖酶(GH9B3)是该酶的重要贡献者两种现象。靶向这种酶可能有助于控制作物中的植物寄生。而且,可以将这种机制用于新颖的跨物种嫁接技术,以实现可持续农业技术的目标。

β14葡聚糖酶对于植物科寄生和种间移植是必不可少的

植物寄生虫是一种现象,寄生虫借助一种称为“天蝎座”的专门器官,将其锁存在第二种寄主植物上并吸收其水分和养分。一旦形成了化脓室,特定的酶便有助于在寄生虫的组织和寄主植物之间形成连接,称为“木质部桥”,这有助于将水和养分从寄主运输到寄生虫。

人造茎移植过程涉及类似的机制,在此过程中,两个不同植物组织在移植物交界处的细胞壁变薄且受压,这种现象通过特定的细胞壁修饰酶得以实现。还已经暗示细胞壁修饰在寄生植物的不同谱系的寄生虫中起作用。

因此,由名古屋大学的Ken-ichi Kurotani博士领导的研究小组假设,相似的基因和酶应参与寄生和跨物种的嫁接过程。Kurotani博士说:“为了研究日本假单胞菌与寄主植物之间细胞间粘附的分子事件,我们分析了日本假单胞菌-拟南芥寄生和日本拟南芥-拟南芥嫁接的转录组。”当细胞中的基因被激活时,它会产生RNA“转录本”,然后将其翻译成活性蛋白,然后由细胞用于执行各种活动。“转录组”是生物体的基因组在各种不同条件下产生的完整的RNA转录本。他们的实验结果发表在《自然》杂志上

寄生虫和移植物转录组的比较显示,与伤口愈合,细胞分裂,DNA复制和RNA合成相关的基因在这两种情况下均被高度上调,表明在泌尿道和移植物界面均活跃的细胞增殖。

该研究的同时通讯作者Michitaka Notaguchi博士说:“此外,我们发现该研究的转录组数据与另一种被子植物烟草和拟南芥的嫁接之间存在重叠。”糖基水解酶是专门针对纤维素分解的酶,纤维素是植物细胞壁的主要成分。日本血吸虫中鉴定出的β-1,4-葡聚糖酶属于糖基水解酶9B3(GH9B3)家族;Notaguchi博士的研究小组认为,来自同一家族的一种酶对于烟草中的细胞粘附至关重要。

进一步的实验表明,沉默了GH9B3的日本血吸虫可以与拟南芥形成吸盘,但是不能形成功能性的木质部桥,这意味着日本血吸虫β-1,4-葡聚糖酶对于植物的寄生活性是不可或缺的。此外,在人工嫁接实验中观察到高的GH9B3 RNA转录水平,从而证明了该酶在寄生和嫁接机制中都起着不可或缺的作用。

郑重声明:本文版权归原作者所有,转载文章仅为传播更多信息之目的,如作者信息标记有误,请第一时间联系我们修改或删除,多谢。

点击次数:更新时间2020-10-13【打印此页】??【关闭
  • Copyright © 2002-2019 DISNI.COM.CN. 生物器材网 版权所有 Power by DedeCms  
  • Copyright(C) 1998-2019 生物器材网
在线交流 
客服咨询
【我们的专业】
【效果的保证】
【百度百科】
【因为有我】
【所以精彩】