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Nickel potentiates soybean resistance against infection by Phakopsora pachyrhizi
Plant Pathology ( IF 2.3 ) Pub Date : 2020-03-13 , DOI: 10.1111/ppa.13169 Andersom Milech Einhardt 1 , Sandro Ferreira 1 , Caroline Hawerroth 1 , Samuel Vasconcelos Valadares 2 , Fabricio Ávila Rodrigues 1
Plant Pathology ( IF 2.3 ) Pub Date : 2020-03-13 , DOI: 10.1111/ppa.13169 Andersom Milech Einhardt 1 , Sandro Ferreira 1 , Caroline Hawerroth 1 , Samuel Vasconcelos Valadares 2 , Fabricio Ávila Rodrigues 1
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Asian soybean rust (ASR), caused by the fungus Phakopsora pachyrhizi, causes significant yield losses worldwide. Nickel (Ni) plays a key role in the metabolism of some profitable crops, such as soybeans, because it is a constituent of several biomolecules and is required for the catalytic process of several enzymes. This study investigated the effect of foliar Ni treatment on the potentiation of soybean cultivar TMG 135 resistance to P. pachyrhizi infection at the microscopic, biochemical, and molecular levels. The severity of ASR decreased by 35% in plants treated with Ni. The malondialdehyde concentration, an indicator of cellular oxidative damage, was high in the leaves of plants that were not treated with Ni and was linked to ASR severity and the extensive colonization of the palisade and spongy parenchyma cells by fungal hyphae. The lignin concentration, β‐1,3‐glucanase activity, and expression of the URE gene and the defence‐related genes PAL1.1, PAL2.1, CHI1B1, and PR‐1A were up‐regulated in Ni‐treated plants infected with P. pachyrhizi. The information provided by this study shows the great potential of Ni to increase the basal level of soybean resistance to ASR and to complement other control methods within the context of sustainable agriculture.
中文翻译：
镍可增强大豆对厚壁锈病菌感染的抵抗力
亚洲大豆锈病 (ASR) 由真菌 Phakopsora pachyrhizi 引起，在全球范围内造成严重的产量损失。镍 (Ni) 在一些有利可图的作物（例如大豆）的代谢中起着关键作用，因为它是多种生物分子的组成部分，并且是多种酶的催化过程所必需的。本研究在微观、生化和分子水平研究了叶面 Ni 处理对大豆栽培品种 TMG 135 对 P. pachyrhizi 感染的抗性增强的影响。在用 Ni 处理的植物中，ASR 的严重程度降低了 35%。未用 Ni 处理的植物叶片中的丙二醛浓度是细胞氧化损伤的指标，该浓度与 ASR 的严重程度以及真菌菌丝对栅栏和海绵薄壁细胞的广泛定植有关。在镍处理的植物中，木质素浓度、β-1,3-葡聚糖酶活性以及 URE 基因和防御相关基因 PAL1.1、PAL2.1、CHI1B1 和 PR-1A 的表达上调。 P. pachyrhizi。本研究提供的信息表明，镍在提高大豆对 ASR 抗性的基础水平和补充可持续农业背景下的其他控制方法方面具有巨大潜力。
更新日期：2020-03-13
中文翻译：
镍可增强大豆对厚壁锈病菌感染的抵抗力
亚洲大豆锈病 (ASR) 由真菌 Phakopsora pachyrhizi 引起，在全球范围内造成严重的产量损失。镍 (Ni) 在一些有利可图的作物（例如大豆）的代谢中起着关键作用，因为它是多种生物分子的组成部分，并且是多种酶的催化过程所必需的。本研究在微观、生化和分子水平研究了叶面 Ni 处理对大豆栽培品种 TMG 135 对 P. pachyrhizi 感染的抗性增强的影响。在用 Ni 处理的植物中，ASR 的严重程度降低了 35%。未用 Ni 处理的植物叶片中的丙二醛浓度是细胞氧化损伤的指标，该浓度与 ASR 的严重程度以及真菌菌丝对栅栏和海绵薄壁细胞的广泛定植有关。在镍处理的植物中，木质素浓度、β-1,3-葡聚糖酶活性以及 URE 基因和防御相关基因 PAL1.1、PAL2.1、CHI1B1 和 PR-1A 的表达上调。 P. pachyrhizi。本研究提供的信息表明，镍在提高大豆对 ASR 抗性的基础水平和补充可持续农业背景下的其他控制方法方面具有巨大潜力。
京公网安备 11010802027423号