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蔬菜花卉研究所甘藍類蔬菜遺傳育種創新團隊發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:中國農業科學院蔬菜花卉研究所    瀏覽:16    評論:0    
核心提示:蔬菜花卉研究所甘藍類蔬菜遺傳育種創新團隊發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新團隊發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:中國農業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、植株形態建成及生理代謝調節等生命活動中發揮關鍵作用。氨基酸轉運蛋白負責氨基酸跨膜運輸,通過調節氨基酸穩態,影響植物根系養分吸收、地上部分生長及生殖發育。研究表明,氨基酸與氨基酸轉運蛋白協同作用,不僅參與植物生長發育,還為病原體生長提供營養,同時參與植物系統免疫反應,在植物-病原體互作中扮演雙重重要角色。 
  近日,中國農業科學院蔬菜花卉研究所甘藍類蔬菜遺傳育種創新團隊在植物科學領域國際知名期刊Plant, Cell & Environment(一區Top,IF=6.1)在線發表了題為“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控植物免疫反應;另一方面,相關氨基酸及其代謝產物能夠作為信號物質,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態和氧化還原狀態,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同調節關系。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;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競爭的調控,解析病原體調控轉運蛋白的機制,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,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。 
  中國農業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,中國農業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業科學院農業科技創新工程的資助。 
  原文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/pce.15594
 
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