Piriformospora籼稻:一个朋友在需要的是一个朋友的行为

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Piriformospora籼稻是一个内生root-colonizing真菌物种分类的属Piriformospora Sebacinales秩序。p .籼稻的厚垣孢子是一个典型的梨型首次发现兰花植物的塔尔沙漠在拉贾斯坦邦,印度,因此名为p .籼稻。

关键字

非生物压力、抗氧化剂、生物压力,Piriformospora籼稻,根殖民

Piriformospora籼是一种植物内生真菌物种root-colonizing Sebacinales分类属Piriformospora的秩序。的厚垣孢子p .籼典型梨型,这是首次发现兰花植物的塔尔沙漠在拉贾斯坦邦,印度,因此命名p .籼(1,2]。这是一个axenically可耕种的phytopromotional内共生体,模仿的能力丛枝菌根真菌,AMF。完整的基因组p .籼最近测序成为一种很有前途的候选人为更好的理解植物-微生物相互作用的分子基础和演化plant-fungus协会(3]。焦磷酸测序的p .籼基因组中执行相应的RNA-Seq cDNA汇集来自不同真菌发展阶段。完全测序的基因组大小大约是24.97 mb构造成1884包含2359叠连群支架。生物信息学和人工分析p .籼基因组装配显示存在的单核苷酸多态性(SNP)与两种不同的变体。总数量60493同样分散snp在支架也可以发现覆盖整个基因组序列的23.15 Mb (92%) (2.6 snp / kb) (3]。

p .籼不会导致任何可见疾病症状在植物宿主的殖民。相反,其交互,而互惠的好处,植物和真菌。这种真菌帮助植物通过促进经济增长,提高种子产量,增加营养吸收,提高了抵抗不同的致病性和环境压力,可以观察到在主机殖民p .籼(4- - - - - -11]。phytopromotional的影响p .籼在兼容photosymbiont不一定需求菌丝体的身体接触,但它也被观察到,主人的治疗与文化的少量滤液也可以加强促进植物的生长。雷竞技网页版与植物殖民后,p .籼提高了细胞机械途径对生物和非生物压力,ROS清除和蛋白质组机械的内质网和高尔基体(图1)。

p .籼已经证明是非常通用的,因为它有能力征服各种不同的植物,但迄今为止,研究已经完成理解分子机制共生已基本在单子叶植物的性状重要作物种植大麦(大麦芽)和双子叶模式植物拟南芥基因(12]。在殖民的根、植物宿主诱发国防相关基因的表达,进而重新编程,积极镇压了p .籼为自己的生存和建立有益的互动(13- - - - - -15]。此外,它也被证明p .籼殖民的根,像pathogenesis-related各种防务相关基因的表达(PR)基因,乙烯信号分子和ethylene-targeted转录因子轻度监管在殖民的初始阶段,但在后期监管支持这个想法,要么真菌不长时间刺激大量的防御基因的表达,或者他们下来调节后最初的激活阶段(16,17]。这也可以被添加到洞察力的信息涉及防御机制,这个真菌寄生而不是有益的,当某些化合物不能产生的根源在植物中观察到一些淘汰赛/删除突变(17]。我们展示了番茄和芸苔属植物植物更好的发展p .籼(图1)。

许多植物突变体被隔离,抑制增长而不是促进p .籼稻的存在,表明真菌寄生而不是突变时有益的化合物不能产生的根源(17]。PYK10基因编码一个根和下胚轴特定betaglucosidase /芥子酶和真菌所需有益的互动。PYK10限制根殖民p .籼,结果在镇压的防御反应和调节反应导致两者之间的共生互动共生伙伴(7]。的有利影响p .籼主要是在空中的部分可以看到植物,表明激素的参与,如茉莉酸、methyljasmonate,乙烯或水杨酸作为信息的使者17]。因此,增加抗病能力可能与基底的调制在宿主植物激素水平(15,16,18]。研究细胞学水平表明,大麦,p .籼建立一个biotrophic交互在这主机的特点是一个完整的,凹入植物周围等离子体膜渗透真菌菌丝(3,15]。这种交互仍在大麦为五到七天,伴随着小分泌蛋白质的表达(3]。p .籼切换到初始biotrophic相互作用后细胞死亡相关的增长,可表现为大规模的扩散和孢子形成最终死rhizodermal和内皮层细胞(3,19]。伯灵顿inhibitor-1 (HvBI-1),这是一种消极的细胞死亡调节器抑制p .籼从五天开始殖民大麦根(19]。然而,大麦根的殖民化p .籼也在后期的互动有利于植物的强劲增长的促进效应。

内寄生的殖民的拟南芥根p籼稻也显示类似于发生在两个截然不同的阶段与大麦除了殖民后期拟南芥细胞被证明是伴随着一个ER应激caspase-dependent细胞死亡(20.]。p .籼稻授予非生物压力宽容,尤其是在拟南芥对干旱和白菜7- - - - - -9]。旱灾基因ANAC072 CBL1、DREB2A RD29A被证明是不受监管的殖民drought-stressed叶子的植物。最近,据报道,p .籼稻可以抓住镉(Cd)烟草根,因此更少的Cd被送往叶子(21]。它也提高了烟草的抗氧化池和叶绿素含量。

p .籼可以在不同的植物宿主,而且这种真菌可以生长在不同的合成媒体和有趣的是许多污水营养的特征也可以识别在其基因组(3]。主要在halophytic植物,植物组织产生氨基酸脯氨酸应对的渗透压力(22]。植物殖民的p .籼更高浓度的脯氨酸,是负责公差对渗透压力耐受性的耐旱特征可能是原因吗p .籼殖民植物相比,控制植物(23]。

植物在应对生产抗氧化剂高活性氧(ROS),它建立了活性氧的积累可以诱导保护性的抗氧化剂水平进而负责宽容度对非生物压力(24,25]。此外,增加的两个主要抗氧化剂抗坏血酸盐(AsA)及谷胱甘肽(GSH)也在赋予这些特征中扮演角色p .籼殖民植物(10]。在p .籼殖民植物低水平的丙二醛(MDA),这是用来作为生物标志物来衡量的氧化应激水平,表明p .籼防止殖民植物氧化应激。抗氧化剂酶和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)也发现over-accumulating殖民的植物。最近,据报道,一种新型基因PIIN_08944增强的殖民过程和诱导水杨酸(SA)介导的防御通路在拟南芥26]。p .籼有助于深层土壤中降解石油组件(27]。

p .籼宿主范围广泛,包括monocotylednous dicototylednous十字花科家族,不能被殖民的菌根真菌。植物对殖民的响应p .籼的范围可以从各种各样的增长和产量优势包括公差对生物和非生物压力。促进增长可能是由于真菌的营养物质转移到植物和植物激素分泌殖民真菌。p .籼一直认为巨大的bioprotective潜力对植物病原体和害虫的性状和园艺作物。进一步,它显示刺激高生物质产量,初花期、种子和种子石油生产和传授生物硬组织culture-raised植物(1,11]。

现代系统与先进的免疫学技术的结合提供了新的见解添加菌根的知识进一步方面功能。未来生活方式的研究p .籼肯定会关注解开通过基因工程菌根共生的真菌组件通过引入基因如荧光记者跟踪他们的分布,分布在自然界中,殖民模式和人口因素在共生的事件。目前,两种蛋白质的结构已经得到解决p .籼如还有和磷酸盐转运蛋白分别有伴侣和运输活动(28]。高亲和磷转运蛋白p .籼2.9 (PiPT)结构解决了在展示一个阻碍内部状态,与磷酸结合明显membrane-buried结合位点。这是小说,第一次运输结构提供了一个强大的平台和模板结构建模的关键运输与人类疾病如癌症。一个晶体结构已经报告了p .籼如还有它作为分子伴侣蛋白的生物系统。晶体结构的p .籼稻还有1.97 (PiCypA)解决了决议。PiCypA提供盐度压力耐受性植物,真菌基因表达的直接证据首次在植物在这种压力(29日]。

结束的话,更好的理解PGPR活动,植物激素信号,抵抗生物和非生物压力和真菌基因的作用会导致为生物技术的潜力和应用的新路径p .籼作为可持续农业重要的真菌。也有进一步进展需要改善剂配方、制备、生产和稳定以新颖的方式向应用程序的增加p .籼农民在农业领域的私人和政府部门。

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