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升高的温度已被证明会削弱植物中由水杨酸(SA)介导的免疫。拟南芥生态型 C24 在升高温度下仍保持组成型升高的 SA 水平,并且对半生物营养型病原丁香假单胞菌番茄致病变种 DC3000(Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000,Pst DC3000)保持抗性。与常用研究生态型 Col-0 相比,C24 的生物量较低,而在 Col-0 中,SA 介导的免疫在升高温度下会受到削弱。目前,温度稳健免疫(TRI)的遗传基础以及 C24 中显现的生长—防御权衡机制均尚不清楚。 在本研究中,我们表明,Col-0 × C24 重组自交系(RIL)群体将 TRI 定位解析到第 5 号染色体上的一个位点,该位点解释了大部分已定位的遗传方差。该位点(以下简称 TRI)与两个生态型之间结构重排的一个热点区域重合,并包含一个钙传感器基因(CBL9)以及若干仅存在于 C24 中的 NLR 型旁系同源基因。与钙依赖性信号组分一致,C24 对 Pst DC3000 诱导出增强的胞质 Ca2+ 响应。 令人惊讶的是,在整个 RIL 群体中,抗病性与生物量之间仅呈弱相关,一些品系同时表现出较大的生物量和较高的病原抗性。这些结果表明,C24 中的温度稳健抗病性不仅在遗传上是可解析的,而且还可以与生物量成本相分离。因此,C24 中的 TRI 位点编码了一种天然的温度稳健免疫机制,并实现了生长—防御权衡的解除。
已有研究表明,升高的温度会削弱植物中由水杨酸(SA)介导的免疫。拟南芥生态型C24在升高温度下仍能保持组成型升高的SA水平,并对半生物营养型病原菌丁香假单胞菌番茄致病变种DC3000(Pst DC3000)表现出抗性。与广泛研究的生态型Col-0相比,C24的生物量更低,而Col-0在升高温度下其SA介导的免疫会受损。C24中温度耐受型免疫(temperature-resilient immunity, TRI)的遗传基础以及表观上的生长—防御权衡均尚不清楚。在此,我们表明,Col-0 × C24重组自交系(RIL)群体可将TRI定位到5号染色体上的一个位点,该位点解释了大部分已定位的遗传变异。该位点(下文称为TRI)与两个生态型之间结构重排的一个热点区域重合,其中包含一个钙传感基因(CBL9)以及仅见于C24的若干NLR型旁系同源基因。与钙依赖性信号组分相一致,C24对Pst DC3000诱导的细胞质Ca2+响应增强。令人意外的是,在整个RIL群体中,抗病性与生物量仅呈弱相关,一些系既具有较大的生物量,又具有较高的病原抗性。上述结果表明,温度耐受型抗病性不仅在C24中具有明确的遗传可解析性,而且可以与生物量代价相脱钩。因此,C24中的TRI位点编码了一种或多种天然的温度耐受型免疫机制,其生长—防御权衡已得到解除。
📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.17.745235v1?rss=1
🏷️ 拟南芥 温度稳健免疫 自然变异 QTL定位 水杨酸信号 生长-防御权衡
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