植物病害表型组学-Videometer多光谱成像系统:参与玉米籽粒与轮枝镰刀菌互作中跨界基因调控的 MicroRNAs

欧亚国际

欢迎您来到欧亚国际科技官方网站!

土壤仪器电话

010-82794912

品质至上,客户至上,您的满意就是我们的目标

技术文章

当前位置:  首页 > 技术文章

植物病害表型组学-Videometer多光谱成像系统:参与玉米籽粒与轮枝镰刀菌互作中跨界基因调控的 MicroRNAs

发表时间:2024-09-05 17:08:13点击:119

来源:北京欧亚国际科技有限公司

分享:

VideometerLab 4采用了LED滤波技术,组合测量可达多达20个不同波长并集成到1张高分辨光谱图像中。图像的每一个像素为反射光谱,设备可涵盖UV、可见光以及NIR波长VideometerLab 4是目前市面上先进一款多光谱颜色、质构、成分综合分析仪。其集成了可见光RGB高清成像,UV紫外成像以及近红外成像(组分分析)等强大功能。此设备还可选配叶绿素测量模块(叶绿素a和叶绿素b)。

VideometerLab4是一款光谱成像设备,设计用于快速、有效测定表面颜色、质构、化学组分,图像面积可达90 x 90。此设备易于使用,该设备简单易用,集成了照明,相机以及计算机技术,具有先进数字图像分析以及数据统计能力。该技术对于于对样品或表面的化学和可视特性定性测量特别有用。

1655341148122318.png

摘要

玉米穗腐病是一种广泛分布的病害,主要病原体是轮枝镰刀菌。植物 microRNAs (miRNAs) 对抗病性有很大影响,据报道玉米 miRNA 参与玉米穗腐病的防御反应。然而,玉米和 F. verticillioides 之间 miRNAs 的跨界调控仍未表征。本研究研究了轮枝镰刀菌 miRNA 样 RNA (milRNAs) 与致病性之间的关系,然后对接种后玉米和轮枝镰刀菌的 miRNA 谱和靶基因进行 sRNA 分析和降解组测序。研究发现,milRNA 生物发生通过敲除轮枝镰刀菌中 FvDicer2 编码的 Dicer 样蛋白,正向调节轮枝镰刀菌的致病性。接种轮枝镰刀菌后,在玉米中获得 284 个已知 miRNA 和 6571 个新 miRNA,其中包括 28 个在多个时间点差异表达的 miRNA。轮枝镰刀菌中差异表达 miRNAs 的靶基因介导了多种途径,包括自噬和 MAPK 信号通路。预测 51 个新型轮枝镰刀菌 milRNAs 靶向玉米中的 333 个基因,这些基因涉及 MAPK 信号通路、植物激素信号转导和植物-病原菌相互作用通路。此外,玉米中的 miR528b-5p 靶向 FvTTP 的 mRNA,该 mRNA 在 F. verticillioides 中编码双跨膜蛋白。FvTTP 敲除突变体表现出致病性降低和伏马菌素合成减少。因此,通过干扰 FvTTP 的翻译,miR528b-5p 抑制了轮枝镰刀菌感染。这些发现表明 miR528 在抵抗轮枝镰刀菌中具有新的功能感染。本研究中鉴定的 miRNA 及其推定的靶基因可用于进一步阐明 microRNA 在植物病原体相互作用中的跨界功能。

关键词:轮枝镰刀菌,玉米穗腐病,跨界,MicroRNA miR528

1725930444361483.png

1725930463189511.png

1725930512476019.png

MicroRNAs involved in the trans-kingdom gene regulation in the interaction of maize kernels and Fusarium verticillioides

Abstract 

Maize ear rot is a widespread disease and the main pathogen is Fusarium verticillioides. Plant microRNAs (miRNAs) have great effects on disease resistance and it has been reported that maize miRNA participates in defense responses in maize ear rot. However, the trans-kingdom regulation of miRNAs between maize and F. verticillioides remains uncharacterized. In this study, the relationship between miRNA-like RNAs (milRNAs) of F. verticillioides and pathogenicity was investigated, followed by sRNA analysis and degradome sequencing of miRNA profiles and the target genes of maize and F. verticillioides after inoculation. It was found that the milRNA biogenesis positively regulated the pathogenicity of F. verticillioides by knocking out the gene FvDicer2-encoded Dicer-like protein in F. verticillioides. Following inoculation with F. verticillioides, 284 known and 6571 novel miRNAs were obtained in maize, including 28 miRNAs differentially expressed at multiple time points. The target genes of maize differentially expressed miRNAs in F. verticillioides mediated multiple pathways, including autophagy and MAPK signaling pathway. Fifty-one novel F. verticillioides milRNAs were predicted to target 333 genes in maize involved in MAPK signaling pathways, plant hormone signaling transduction and plant-pathogen interaction pathways. Additionally, the miR528b-5p in maize targeted the mRNA of FvTTP which encoded a twice transmembrane protein in F. verticillioides. The FvTTP-knockout mutants displayed decreased pathogenicity and reduced synthesis of fumonisins. Thus, by interfering with the translation of FvTTP, the miR528b-5p inhibited F. verticillioides infection. These findings suggested a novel function of miR528 in resisting F. verticillioides

infection. The miRNAs identified in this research and their putative target genes can be used to further elucidate the trans-kingdom functions of microRNAs in plant pathogen interaction.

Keywords: MicroRNA Fusarium verticillioides Maize ear rot Trans-kingdom miR528

  • 土壤仪器品牌德国steps
  • 土壤仪器品牌奥地利PESSL
  • 土壤仪器品牌荷兰MACView
  • 土壤仪器品牌德国INNO_Concept
  • 土壤仪器品牌比利时WIWAM
  • 土壤仪器品牌德国GEFOMA
  • 土壤仪器品牌奥地利schaller
  • 土壤仪器品牌荷兰PhenoVation
  • 土壤仪器品牌法国Hi-phen系统
  • 土壤仪器品牌Videometer
  • 土壤仪器品牌比利时INDUCT(OCTINION)
  • 土壤仪器品牌美国EGC
  • 土壤仪器品牌HAIP
  • 土壤仪器品牌植物遗传资源学报
欧亚国际