番茄Calreticulin基因的抗病调控奥秘:多元功能揭示植物免疫新途径

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番茄Calreticulin(CRT)基因在植物生理过程中扮演着关键角色,特别是作为钙离子(Ca2+)信号传递途径中的重要成分,它对植物生长发育和抵抗逆境条件具有显著的影响。然而,关于CRT基因如何调控植物抗病性的系统性研究相对匮乏。本文通过一项开创性的工作,利用生物信息学方法在中国科技论文在线上鉴定出番茄基因组中的CRT基因家族,包括SlCRT2、SlCRT3a和SlCRT3b三个成员。 研究者采用病毒诱导基因沉默(VIGS)技术来探索这些基因在抗病能力上的具体作用。结果显示,不同番茄CRT基因对多种病原体表现出不同的抗性调控效果。SlCRT2对于稻瘟病菌Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo)引发的过敏性反应(Hypersensitive response,HR)以及非寄主抗性具有正向调控作用;SlCRT3a对油菜菌核病菌Sclerotinia sclerotiorum (Ss)的抗性有负调控作用,但对番茄细菌性斑点病菌Pseudomonas syringae pv. tomato (PstDC3000)的抗性和Xoo引发的HR及非寄主抗性具有正调控;相比之下,SlCRT3b主要表现为正向调控对PstDC3000的抗性和Xoo相关的HR和非寄主抗性。 作者还推测,番茄CRT可能是通过调节钙离子信号传导途径和活性氧的累积来影响植物的抗病性。这一发现不仅丰富了我们对植物抗病机理的理解,也为未来针对CRT基因进行抗病性改良提供了新的策略。这项研究是由康冬、李文和蔡新忠等人共同完成,得到了高等学校博士学科点专项科研基金的支持,其中蔡新忠教授是通讯作者,邮箱xzhcai@zju.edu.cn,他们隶属于浙江大学农业与生物技术学院。 该论文的关键词包括植物病理学、Calreticulin、抗病性、Ca2+信号传导、活性氧以及基因沉默,这些关键词有助于读者快速定位到这篇关于番茄CRT基因抗病调控功能的深入研究。该研究对于植物遗传学、作物保护以及农业生产实践具有重要的理论价值和应用前景。