中国科学院昆明植物研究所
location
当前位置:首页 > 新闻动态 > 头条新闻
left
新闻动态
头条新闻

菟丝子与寄主间蛋白质运输研究中取得新进展

文章来源:资源植物与生物技术重点实验室  |  发布时间:2019-12-09  |  作者:吴建强  |  浏览次数:  |  【打印】 【关闭

 

  在自然界中约有4000-5000种寄生植物,大约占所有被子植物的1%。旋花科菟丝子属的菟丝子植物是典型的全寄生植物,约有200个种,它的根和叶片退化,有些完全没有光合能力,有的仍然保留了极其微弱的光合作用,必须依靠寄主才能存活。菟丝子可将自己的茎缠绕在寄主的茎上,并产生吸器侵入到寄主的茎内,并将自己的木质部与寄主的木质部相连,韧皮部与寄主的韧皮部相连,从而与寄主建立维管束的联系。目前的研究表明菟丝子能通过这种维管束通道从寄主获得水分和营养等生长所需物质,同时一些大分子物质,例如病毒,植原体,RNA以及次生代谢产物也能通过这种维管束的连接,在寄主与菟丝子间进行交流,但是目前对于菟丝子与寄主间转运蛋白的研究还十分缺乏。 

  近日,中国科学院昆明植物研究所功能基因组学与利用团队吴建强课题组报道了寄生植物菟丝子与寄主间大规模的蛋白质交流。寄主和菟丝子的蛋白质组测序结果显示,几百种到超过1500种的蛋白质能在寄主和菟丝子间进行交流,而且上百个转运蛋白还能被传输和积累到菟丝子与寄主的种子中。自然界中,菟丝子经常可以将不同的寄主同时连接起来,研究发现,不同寄主间超过七百个蛋白质能通过菟丝子“通道”进行长距离运输。通过利用质谱信号估算,至少11.5%的蛋白质在到达受体植物后还能保持至少50%的蛋白量。此研究还利用多个报告蛋白证明,很可能多数转运蛋白质在经过长距离运输到达受体植物后仍保有其生物学功能,且可能对受体植物的生长发育及抗逆性产生影响。 

  该研究首次证明了植物-植物间能进行大规模的蛋白质交流。由于菟丝子能够同时寄生不同科属的植物,因此同源蛋白以及某些科和属特异的蛋白能够跨科跨属直接转运,从而可能使受体植物获得崭新的性状。本研究对了解植物间相互作用的分子机制有较重要意义,也为植物体内物质(包括信号)的长距离运输的研究提供了新视角和新的研究方法。 

  该研究成果于2019125日以Extensive inter-plant protein transfer between Cuscuta parasites and their host plants为题在Molecular Plant杂志上在线发表。中国科学院昆明植物研究所的吴建强研究员为论文的通讯作者,博士研究生刘念为论文第一作者。该研究得到了中科院先导B项目、国家自然科学基金项目、中国科学院国际合作项目等经费的支持。 

  文章链接 

 

1. 南方菟丝子(Cuscuta campestris)生长于寄主野生番茄(Solanum pennelli)上。 

 

2. 五种不同大小的融合蛋白eGFP-GUSGUSLUCeGFPAOS-FLAG可从拟南芥转运到菟丝子茎中。 

(责任编辑:李雪)

中国科学院昆明植物研究所

版权所有 Copyright © 2002-2025 中科院昆明植物研究所,All Rights Reserved 【滇ICP备05000394号
地址:中国云南省昆明市蓝黑路132号  邮政编码:650201    点击这里联系我们  手机版  

原本山川 极名草木