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科学家发现增强植物防御的突变

科学家发现增强植物防御的突变

有时,科学家们开始研究并发现他们所期望的。有时他们会发现一些意想不到的事情。这就是一组研究植物应激反应的科学家偶然发现一种新突变的情况。

第一作者马特·纽鲍尔说:“这个突变的发现实际上是一个惊喜。”“通过试图更好地理解这种新的突变,以及它对植物应激反应的影响,我们发现了关于不同植物应激调节功能的新信息。”

这些科学家当时正在研究一种名为“增强抗病能力”(ENHANCED DISEASE resistance, EDR1)的压力调节基因,他们在第二个名为“植物alexin匮乏”(plant alexin ent4, PAD4)的基因中发现了一种新的功能获得突变。PAD4是一种调节植物对生物压力反应的基因。

“对PAD4的研究已经进行了很长时间,但这是首次发现功能获得突变,”Neubauer说。“我们将这种突变命名为pad4-13。它是在edr1突变背景下自发发生的突变,在真菌感染过程中增加了细胞死亡。我们认为它是在原edr1突变体的回交中被选择的,因为它增强了可见的edr1突变体表型,白粉病导致的细胞死亡。”

他们还发现,这种突变使PAD4蛋白更加活跃,从而使植物对病原体感染有更强的抵抗力。这是独特的,因为之前发现的所有pad4突变都是功能缺失的,使植物更容易受到细菌、卵菌和真菌病原体的影响。

科学家们还发现了有关植物压力调节器的一个更重要的细节。已经证实,PAD4与称为EDS1(增强疾病敏感性)的伴侣蛋白相互作用,启动植物应激反应。通过这项研究,科学家们发现EDR1阻止了PAD4与EDS1的相互作用,这可能提供了一种关闭或减弱应激反应的方法。

“EDR1可能直接调节PAD4的发现增强了我们对植物如何控制应激反应的知识,”Neubauer说,同时承认还有更多的东西需要学习。“最终,我们无法证明这种新的突变如何让PAD4变得更活跃。”

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