Desarrollo de un Kit de NLR-ID e Identificación de Nuevos Genes de Resistencia a Enfermedades en Soja
Autores: Shao, Wei; Shi, Gongfu; Chu, Han; Du, Wenjia; Zhou, Zikai; Wuriyanghan, Hada
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Desarrollo de un Kit de NLR-ID e Identificación de Nuevos Genes de Resistencia a Enfermedades en Soja
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Efectores patógenos
Receptor de repeticiones ricas en leucina que se une a nucleótidos
Genoma de soja
Proteínas similares a TNL
Actividad antiviral
Resistencia de amplio espectro.
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 11
Citaciones: Sin citaciones
El reconocimiento de efectores patógenos a través de la familia de receptores de repeticiones ricas en leucina y unión a nucleótidos (NLR) es un componente importante de la inmunidad vegetal. Además de los dominios típicos como TIR, CC, NBS y LRR, las proteínas NLR también contienen algunos dominios integrados atípicos (IDs), cuyos roles rara vez se investigan. Aquí, examinamos cuidadosamente el genoma de la soja y identificamos los IDs que aparecieron en las proteínas similares a TNL de la soja. Nuestros resultados muestran que múltiples IDs (36) están ampliamente presentes en las proteínas similares a TNL de la soja. Se clonaron un total de 27 genes (gen similar a TNL de soja que codifica ID) y se verificó su actividad antiviral hacia el virus del mosaico de la soja (SMV)/virus del mosaico del tabaco (TMV). Se identificaron dos genes de resistencia que poseen características de resistencia de amplio espectro hacia seis virus, incluyendo SMV, TMV, virus de la viruela de ciruela (PPV), virus de rizado de hoja de col (CaLCuV), virus del mosaico de cebada (BSMV) y virus de rattle del tabaco (TRV). Se validaron los efectos de Gm-TNL-ID (el dominio del gen después del dominio TN) sobre la actividad antiviral de una proteína R SRC7 (anteriormente informamos sobre el dominio TN del gen de resistencia de amplio espectro de soja SRC7), y la mayoría de Gm-TNL-ID inhibe la actividad antiviral mediada por SRC7, posiblemente a través de interacciones intramoleculares. Ensayos de dos híbridos de levadura (Y2H) y complementación de fluorescencia bimolecular (BiFC) mostraron que siete Gm-TNL-ID interactuaron con proteínas componentes de SMV. El análisis de truncamiento en una proteína antiviral de amplio espectro SRZ4 indicó que SRZ4 es suficiente para mediar la actividad antiviral contra SMV. La proyección de la biblioteca de cDNA de soja sobre SRZ4 identificó 48 proteínas interactivas. En resumen, nuestros resultados indican que la integración de IDs en la soja es generalizada y frecuente. Se espera que el conjunto de herramientas NLR-ID que proporcionamos sea valioso para elucidar las funciones de las proteínas NLR atípicas en el sistema inmunológico de las plantas y sentar las bases para el desarrollo de NLR de ingeniería para el control de enfermedades en plantas en el futuro.
Descripción
El reconocimiento de efectores patógenos a través de la familia de receptores de repeticiones ricas en leucina y unión a nucleótidos (NLR) es un componente importante de la inmunidad vegetal. Además de los dominios típicos como TIR, CC, NBS y LRR, las proteínas NLR también contienen algunos dominios integrados atípicos (IDs), cuyos roles rara vez se investigan. Aquí, examinamos cuidadosamente el genoma de la soja y identificamos los IDs que aparecieron en las proteínas similares a TNL de la soja. Nuestros resultados muestran que múltiples IDs (36) están ampliamente presentes en las proteínas similares a TNL de la soja. Se clonaron un total de 27 genes (gen similar a TNL de soja que codifica ID) y se verificó su actividad antiviral hacia el virus del mosaico de la soja (SMV)/virus del mosaico del tabaco (TMV). Se identificaron dos genes de resistencia que poseen características de resistencia de amplio espectro hacia seis virus, incluyendo SMV, TMV, virus de la viruela de ciruela (PPV), virus de rizado de hoja de col (CaLCuV), virus del mosaico de cebada (BSMV) y virus de rattle del tabaco (TRV). Se validaron los efectos de Gm-TNL-ID (el dominio del gen después del dominio TN) sobre la actividad antiviral de una proteína R SRC7 (anteriormente informamos sobre el dominio TN del gen de resistencia de amplio espectro de soja SRC7), y la mayoría de Gm-TNL-ID inhibe la actividad antiviral mediada por SRC7, posiblemente a través de interacciones intramoleculares. Ensayos de dos híbridos de levadura (Y2H) y complementación de fluorescencia bimolecular (BiFC) mostraron que siete Gm-TNL-ID interactuaron con proteínas componentes de SMV. El análisis de truncamiento en una proteína antiviral de amplio espectro SRZ4 indicó que SRZ4 es suficiente para mediar la actividad antiviral contra SMV. La proyección de la biblioteca de cDNA de soja sobre SRZ4 identificó 48 proteínas interactivas. En resumen, nuestros resultados indican que la integración de IDs en la soja es generalizada y frecuente. Se espera que el conjunto de herramientas NLR-ID que proporcionamos sea valioso para elucidar las funciones de las proteínas NLR atípicas en el sistema inmunológico de las plantas y sentar las bases para el desarrollo de NLR de ingeniería para el control de enfermedades en plantas en el futuro.