Wissenschaftler charakterisieren das Kartoffel-L-Typ-Lektin StLecRK-IV.1, das die Krautfäule-Resistenz negativ reguliert

In einer kürzlich in der Zeitschrift veröffentlichten Arbeit Gartenbauforschungcharakterisierten Forscher der Northeast Agricultural University und der Huazhong Agricultural University einen negativen Regulator der Krautfäule-Resistenz bei Kartoffeln.

Sie zeigten, dass ein Kartoffel-LecRLK, StLecRK-IV.1, an der Pflanzenimmunität gegen P. infestans beteiligt ist, indem es als negativer Regulator dient. Die transiente Expression von StLecRK-IV.1 in Nicotiana benthamiana verstärkte die Besiedlung der Blätter durch P. infestans signifikant. Im Gegensatz dazu wurde die Größe der durch P. infestans verursachten Krankheitsläsionen durch virusinduziertes Gen-Silencing des StLecRK-IV.1-Orthologs in N. benthamiana sowie in Kartoffelpflanzen mit stabiler RNA-Interferenz von StLecRK-IV.1 reduziert . Die Expression von StLecRK-IV.1 wurde durch P. infestans herunterreguliert und durch Abscisinsäure aktiviert.

Tetraspanine, die zur Transmembran-4-Superfamilie (TM4SF) gehören, sind integrale Membrankomponenten für die Organisation der Endosomen und in Säugetieren, Insekten, Pilzen, Moosen und höheren Pflanzen weit verbreitet. Es gibt 17 Tetraspanin (TET)-ähnliche Gene im Arabidopsis-Genom, von denen TET8 und TET9 Säuger-CD63-Orthologe sind. Die Arabidopsis-tet8-Mutante zeigt eine reduzierte Bildung von extrazellulären Vesikeln (EVs), begleitet von einem gestörten Ausbruch reaktiver Sauerstoffspezies (ROS) als Reaktion auf Stressoren, was auf eine Rolle von TET8 bei der Bildung von EVs hindeutet. Wie CD63 bei Säugetieren gilt auch TET8 als spezifischer Marker für Exosomen in Pflanzen, und TET8-assoziierte Elektrofahrzeuge können als pflanzliche Exosomen betrachtet werden. Botrytis cinerea induziert eine TET8- und TET9-assoziierte Vesikelakkumulation an den Infektionsstellen, und TET8- und TET9-assoziierte Exosomen tragen zur Pflanzenimmunität gegen B. cinerea-Infektionen bei, indem sie kleine Wirts-RNAs (sRNAs) in Pilzzellen übertragen, wo sie die Pathogenität unterdrücken auf Virulenzgene abzielen.

In dieser Studie verwendeten die Forscher ein Membran-Hefe-Zwei-Hybrid-System, um zu zeigen, dass Tetraspanin-8 (StTET8) mit StLecRK-IV.1 interagierte, und dieses Ergebnis wurde weiter durch Co-Immunpräzipitation, einen Luciferase-Komplementationsassay und eine bimolekulare Fluoreszenz verifiziert Ergänzungstest. StTET8 ist ein positiver Immunregulator, der die Infektion mit P. infestans einschränkt. Die Koexpression von StLecRK-IV.1 mit StTET8 antagonisierte die positive Rolle von StTET8 gegen P. infestans. Darüber hinaus beeinflusste die Co-Expression von StTET8 mit StLecRK-IV.1 die Stabilität von StTET8, ein Ergebnis, das durch einen Western-Blot-Assay und einen konfokalen Assay bestätigt wurde.

„Unsere Beweise zeigten, dass ein Kartoffel-StLecRK-IV.1 die Resistenz gegen die Krautfäule negativ reguliert, indem es mit einem positiven Regulator, StTET8, interagiert und dessen Proteinstabilität beeinflusst“, sagten die Autoren. „Diese Arbeit liefert einen neuartigen Interaktionsmechanismus, wie ein pflanzliches LecRLK die Immunität von Pflanzen reguliert.“

Bereitgestellt von der Nanjing Agricultural University The Academy of Science