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比利时专家来校讲述根结线虫与水稻的不解之缘

核心提示: 4月10日上午,比利时Godelieve Gheysen教授做客我校植科院作物科学高端讲坛,介绍了其研究团队在根结线虫与水稻互作分子机理方面的研究进展。

活动现场3 王润昶

 南湖网讯(通讯员 杨怡诗)4月10日上午,植物科学技术学院作物科学高端讲坛暨120周年校庆系列学术活动第16期在分子楼103报告厅举行。来自比利时的Godelieve Gheysen教授以”Rice Root-Knot Nematode Interactions in Susceptible and Resistant Cultivars”为主题介绍了其研究团队在根结线虫与水稻互作分子机理方面的研究进展。

会上,G.Gheysen教授阐述了选择水稻作为研究对象的三点原因:水稻是重要的粮食作物;水稻为模式植物,可作为植物与线虫互作机理研究的模式系统;水稻面临严重的线虫危害,旱稻中的线虫危害尤为突出。G.Gheysen教授以“水稻中根结线虫是如何侵染与定殖的?”问题引出她所要讲的研究内容。

首先,G.Gheysen教授介绍了水稻的两种防御机制——植物细胞壁和免疫诱导防御,并描述了根结线虫突破这两道防御的方式。她讲道,植物细胞壁是包括线虫在内的病原体入侵植物时的结构障碍。线虫可分泌各类细胞壁修饰蛋白水解植物细胞壁,突破植物细胞壁的物理障碍。这些细胞壁修饰蛋白在线虫的两个亚腹食道腺细胞中合成,并通过线虫的口针分泌到植物体内。研究发现,线虫分泌的细胞壁修饰蛋白通过基因水平转移从细菌和真菌中获得,如纤维素酶和果胶裂解酶。

另一道屏障是植物的免疫诱导防御。植物免疫系统具有两个不同的抗性水平,第一个为基础免疫,即病原相关分子模式(PAMP)激发的免疫反应(PTI);第二个为抗病基因介导的抗病性,也称之为效应蛋白激发的免疫反应(ETI)。虽然高效的植物免疫系统赋予了植物对多数病原物的抗病性,但是根结线虫能通过分泌各类效应因子,抑制植物寄主的PTI 和ETI,从而协助根结线虫对植物寄主的侵染和定殖。 目前Gheysen 教授团队已经研究发现,在水稻对拟禾本科根结线虫的抗病应答中,水稻激素ABA、JA、SA和ET发挥重要着生物学功能,且各激素间存在交互作用。

随后,G. Gheysen 教授介绍了其研究团队在水稻的拟禾本科根结线虫抗病基因方面的研究。其团队发现,亚洲水稻品种LD24和KPM 抗拟禾本科根结线虫病,且抗病性以线虫侵染的早期最为显著。同时,LD24和KPM 的抗病主效基因均定位在11号染色体的同一区域内。G.Gheysen教授还表示需要对水稻的抗病性进行进一步分析,“水稻中的抗性位点LD24对拟禾本科根结线虫的抗性是否特异?”“该抗性位点对其他根结线虫而言是否同样具有抗性?”“这种抗性是由单一基因引起的吗?我们能定位和克隆到该基因吗?”等一系列问题还有待解决。

最后,G. Gheysen分享了她的下一步研究计划。她表示自己和研究团队将进一步分析水稻品种KPM和LD24的抗病性,以图位克隆技术克隆目标抗病基因,开展目标抗病基因的功能研究。

审核人:王高峰

人物链接:Godelieve Gheysen,国际著名的植物线虫学家,Ti 质粒遗传转化系统的开创者,比利时皇家科学与艺术学院委员,比利时转基因植物生物安全委员会委员,比利时根特大学植物生物技术推广研究所主任,根特大学分子生物技术系主任。G.Gheysen教授主要从事线虫与植物互作分子机理研究,植物抗病分子育种和转基因植物安全评价。先后在Nat Biotechno、PNAS、Nucleic Acids Res、Plant Cell、Curr Opin Plant Biol、Plant Physiol、Plos Pathog和Plant J等期刊发表论文170 多篇,平均单篇被引率达25 以上。

责任编辑:李昕茹
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