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蔬菜花卉研究所甘藍類蔬菜遺傳育種創(chuàng)新團隊發(fā)表關于氨基酸代謝及轉運蛋白在植物-病原體互作中研究進展的綜述文章

   日期:2025-05-13     來源:中國農(nóng)業(yè)科學院蔬菜花卉研究所    瀏覽:14    評論:0    
核心提示:蔬菜花卉研究所甘藍類蔬菜遺傳育種創(chuàng)新團隊發(fā)表關于氨基酸代謝及轉運蛋白在植物-病原體互作中研究進展的綜述文章時間:2025-05-1
 蔬菜花卉研究所甘藍類蔬菜遺傳育種創(chuàng)新團隊發(fā)表關于氨基酸代謝及轉運蛋白在植物-病原體互作中研究進展的綜述文章
放大字體  縮小字體時間:2025-05-13 09:54 來源:中國農(nóng)業(yè)科學院蔬菜花卉研究所
      氨基酸作為植物主要的氮素運輸形式,在細胞分裂、植株形態(tài)建成及生理代謝調(diào)節(jié)等生命活動中發(fā)揮關鍵作用。氨基酸轉運蛋白負責氨基酸跨膜運輸,通過調(diào)節(jié)氨基酸穩(wěn)態(tài),影響植物根系養(yǎng)分吸收、地上部分生長及生殖發(fā)育。研究表明,氨基酸與氨基酸轉運蛋白協(xié)同作用,不僅參與植物生長發(fā)育,還為病原體生長提供營養(yǎng),同時參與植物系統(tǒng)免疫反應,在植物-病原體互作中扮演雙重重要角色。 
  近日,中國農(nóng)業(yè)科學院蔬菜花卉研究所甘藍類蔬菜遺傳育種創(chuàng)新團隊在植物科學領域國際知名期刊Plant, Cell & Environment(一區(qū)Top,IF=6.1)在線發(fā)表了題為“Amino Acid metabolism and Transporters in Plant-Pathogen Interactions: Mechanisms and Implications”的綜述文章。首先,該綜述探討了谷氨酰胺、脯氨酸、γ-氨基丁酸(GABA),以及賴氨酸代謝途徑中的哌可酸(Pip)和N-羥基哌酸(NHP)等相關氨基酸代謝在植物抵抗病原體過程中發(fā)揮的關鍵作用。一方面,這些氨基酸可通過影響氮素再分配和氧化還原平衡相關過程來調(diào)控植物免疫反應;另一方面,相關氨基酸及其代謝產(chǎn)物能夠作為信號物質(zhì),直接參與到植物的抗病過程。 
  其次,該綜述進一步總結了氨基酸轉運蛋白在植物-病原體互作中的作用。以LHT1為例,它會影響谷氨酰胺在葉片葉肉細胞中的穩(wěn)態(tài)和氧化還原狀態(tài),進而參與植物的防御反應。同時,LHT1還參與運輸β-氨基丁酸(BABA)等氨基酸,影響植物的誘導抗性。該綜述還探討了氨基酸轉運蛋白在植物-線蟲互作中的重要作用(圖 2),并討論了植物-病原體互作中氨基酸與糖轉運蛋白間的潛在協(xié)同調(diào)節(jié)關系。最后,本綜述提出未來研究聚焦于:一是解析植物對氨基酸的感知機制,明確氨基酸代謝與免疫信號機制的關聯(lián);二是探究氨基酸轉運蛋白在植物抗病與感病中的作用,包括其對氨基酸營養(yǎng)競爭的調(diào)控,解析病原體調(diào)控轉運蛋白的機制,明確關鍵轉運蛋白的亞細胞和組織定位特征與抗感病的關聯(lián),利用前沿技術鑒定關鍵編碼基因。本綜述為深入探究氨基酸代謝及運輸對植物-病原體互作的調(diào)控機制,挖掘介導植物抗病的關鍵氨基酸及氨基酸轉運蛋白提供了重要參考,將有助于抗病新品種的培育。 
  中國農(nóng)業(yè)科學院蔬菜花卉研究所為論文第一單位,博士后姚學輝為第一作者,張揚勇研究員為通訊作者,中國農(nóng)業(yè)大學園藝學院眭曉蕾教授對本文給予了指導。該研究得到了國家資助博士后研究人員計劃及中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新工程的資助。 
  原文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/pce.15594
 
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