Suppr超能文献

CERK1 通过降低茉莉酸水平来损害尖孢镰刀菌抗性,并通过苹果中的 MMK2-WRKY71 模块进行负反馈调节。

CERK1 compromises Fusarium solani resistance by reducing jasmonate level and undergoes a negative feedback regulation via the MMK2-WRKY71 module in apple.

机构信息

State Key Laboratory for Crop Stress Resistance and High-Efficiency Production/Shaanxi Key Laboratory of Apple, College of Horticulture, Northwest A&F University, Yangling, Shaanxi, China.

出版信息

Plant Cell Environ. 2024 Jul;47(7):2491-2509. doi: 10.1111/pce.14896. Epub 2024 Mar 21.

Abstract

Fusarium spp., a necrotrophic soil-borne pathogen, causes root rot disease on many crops. CERK1, as a typical pattern recognition receptor, has been widely studied. However, the function of CERK1 during plant-Fusarium interaction has not been well described. We determined that MdCERK1 is a susceptibility gene in the apple-Fusarium solani (Fs) interaction, and jasmonic acid (JA) plays a crucial role in this process. MdCERK1 directly targets and phosphorylates the lipoxygenase MdLOX2.1, an enzyme initiating the JA biosynthesis, at positions Ser and Thr. These phosphorylations inhibit its translocation from the cytosol to the chloroplasts, leading to a compromised JA biosynthesis. Fs upregulates MdCERK1 expression during infection. In turn, when the JA level is low, the apple MdWRKY71, a transcriptional repressor of MdCERK1, is markedly upregulated and phosphorylated at Thr and Thr residues by the MAP kinase MdMMK2. The phosphorylation of MdWRKY71 enhances its transcription inhibition on MdCERK1. Taken together, MdCERK1 plays a novel role in limiting JA biosynthesis. There seems to be an arms race between apple and Fs, in which Fs activates MdCERK1 expression to reduce the JA level, while apple senses the low JA level and activates the MdMMK2-MdWRKY71 module to elevate JA level by inhibiting MdCERK1 expression.

摘要

镰刀菌属(Fusarium spp.)是一种坏死性土壤病原菌,可引起许多作物的根腐病。细胞外受体激酶 1(CERK1)作为一种典型的模式识别受体,已被广泛研究。然而,CERK1 在植物与镰刀菌相互作用中的功能尚未得到很好的描述。我们确定 MdCERK1 是苹果与镰刀菌(Fs)相互作用中的易感基因,茉莉酸(JA)在此过程中起着关键作用。MdCERK1 直接靶向并磷酸化脂氧合酶 MdLOX2.1,该酶在 JA 生物合成中起始,位置在丝氨酸和苏氨酸。这些磷酸化抑制其从细胞质向叶绿体的易位,导致 JA 生物合成受损。Fs 在感染过程中上调 MdCERK1 的表达。反过来,当 JA 水平较低时,苹果 MdWRKY71 作为 MdCERK1 的转录抑制剂,由 MAP 激酶 MdMMK2 在 Thr 和 Thr 残基上显著磷酸化。MdWRKY71 的磷酸化增强了其对 MdCERK1 的转录抑制作用。总之,MdCERK1 在限制 JA 生物合成中发挥了新的作用。苹果和 Fs 之间似乎存在一场军备竞赛,其中 Fs 激活 MdCERK1 的表达以降低 JA 水平,而苹果感知到低 JA 水平并通过抑制 MdCERK1 的表达激活 MdMMK2-MdWRKY71 模块来提高 JA 水平。

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