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HbWRKY40 plays an important role in the regulation of pathogen resistance in Hevea brasiliensis.
Plant Cell Reports ( IF 6.2 ) Pub Date : 2020-05-12 , DOI: 10.1007/s00299-020-02551-x
Jie Yang 1 , Qiannan Wang 1 , Hongli Luo 1 , Chaozu He 1 , Bang An 1
Affiliation  

Overexpression of HbWRKY40 induces ROS burst in tobacco and increases disease resistance in Arabidopsis; RNA-seq and ChIP assays revealed the regulatory network of HbWRKY40 in plant defense. WRKY, a family of plant transcription factors, are involved in the regulation of numerous biological processes. In rubber tree Hevea brasiliensis, the roles of WRKYs remain poorly understood. In the present study, a total of 111 genes encoding putative HbWRKY proteins were identified in the H. brasiliensis genome. Among these genes, HbWRKY40 transcripts were significantly induced by Colletotrichum gloeosporioides and salicylic acid. To assess its roles in plant defense, HbWRKY40 was over-expressed in Nicotiana benthamiana and Arabidopsis thaliana. The results showed that HbWRKY40 significantly induced reactive oxygen species burst in N. benthamiana and increased resistance of Arabidopsis against Botrytis cinerea. Transient expression in mesophyll cell protoplasts of H. brasiliensis showed that HbWRKY40 localizes at nuclei. In addition, transcripts of 145 genes were significantly up-regulated and 6 genes were down-regulated in the protoplasts over-expressing HbWRKY40 based on the RNA-seq analysis. Among these potential downstream targets, 12 genes contain potential WRKY-binding sites at the promoter regions. Further analysis through chromatin immunoprecipitation revealed that 10 of these 12 genes were the downstream targets of HbWRKY40. Taken together, our findings indicate that HbWRKY40 plays an important role in the disease resistance by regulating defense-associated genes in H. brasiliensis.

中文翻译:

HbWRKY40 在调节巴西橡胶树的病原体抗性中起重要作用。

HbWRKY40 的过表达诱导烟草中的 ROS 爆发并增加拟南芥的抗病性;RNA-seq 和 ChIP 分析揭示了 HbWRKY40 在植物防御中的调控网络。WRKY 是一个植物转录因子家族,参与许多生物过程的调节。在橡胶树 Hevea brasiliensis 中,WRKY 的作用仍然知之甚少。在本研究中,在 H. brasiliensis 基因组中总共鉴定了 111 个编码推定 HbWRKY 蛋白的基因。在这些基因中,HbWRKY40 转录本被胶孢炭疽菌和水杨酸显着诱导。为了评估其在植物防御中的作用,HbWRKY40 在本氏烟草和拟南芥中过度表达。结果表明,HbWRKY40 显着诱导 N. 本氏菌和拟南芥对灰霉病菌的抗性增加。H. brasiliensis 叶肉细胞原生质体中的瞬时表达表明 HbWRKY40 定位于细胞核。此外,基于 RNA-seq 分析,在过表达 HbWRKY40 的原生质体中,145 个基因的转录本显着上调,6 个基因下调。在这些潜在的下游目标中,12 个基因在启动子区域包含潜在的 WRKY 结合位点。通过染色质免疫沉淀进一步分析显示,这 12 个基因中有 10 个是 HbWRKY40 的下游靶标。总之,我们的研究结果表明 HbWRKY40 通过调节 H. brasiliensis 的防御相关基因在抗病性中起重要作用。H. brasiliensis 叶肉细胞原生质体中的瞬时表达表明 HbWRKY40 定位于细胞核。此外,基于 RNA-seq 分析,在过表达 HbWRKY40 的原生质体中,145 个基因的转录本显着上调,6 个基因下调。在这些潜在的下游目标中,12 个基因在启动子区域包含潜在的 WRKY 结合位点。通过染色质免疫沉淀进一步分析显示,这 12 个基因中有 10 个是 HbWRKY40 的下游靶标。总之,我们的研究结果表明 HbWRKY40 通过调节 H. brasiliensis 的防御相关基因在抗病性中起重要作用。H. brasiliensis 叶肉细胞原生质体中的瞬时表达表明 HbWRKY40 定位于细胞核。此外,基于 RNA-seq 分析,在过表达 HbWRKY40 的原生质体中,145 个基因的转录本显着上调,6 个基因下调。在这些潜在的下游目标中,12 个基因在启动子区域包含潜在的 WRKY 结合位点。通过染色质免疫沉淀进一步分析显示,这 12 个基因中有 10 个是 HbWRKY40 的下游靶标。总之,我们的研究结果表明 HbWRKY40 通过调节 H. brasiliensis 的防御相关基因在抗病性中起重要作用。基于 RNA-seq 分析,在过表达 HbWRKY40 的原生质体中,145 个基因的转录本显着上调,6 个基因下调。在这些潜在的下游目标中,12 个基因在启动子区域包含潜在的 WRKY 结合位点。通过染色质免疫沉淀进一步分析显示,这 12 个基因中有 10 个是 HbWRKY40 的下游靶标。总之,我们的研究结果表明 HbWRKY40 通过调节 H. brasiliensis 的防御相关基因在抗病性中起重要作用。基于 RNA-seq 分析,在过表达 HbWRKY40 的原生质体中,145 个基因的转录本显着上调,6 个基因下调。在这些潜在的下游目标中,12 个基因在启动子区域包含潜在的 WRKY 结合位点。通过染色质免疫沉淀进一步分析显示,这 12 个基因中有 10 个是 HbWRKY40 的下游靶标。总之,我们的研究结果表明 HbWRKY40 通过调节 H. brasiliensis 的防御相关基因在抗病性中起重要作用。通过染色质免疫沉淀进一步分析显示,这 12 个基因中有 10 个是 HbWRKY40 的下游靶标。总之,我们的研究结果表明 HbWRKY40 通过调节 H. brasiliensis 的防御相关基因在抗病性中起重要作用。通过染色质免疫沉淀进一步分析显示,这 12 个基因中有 10 个是 HbWRKY40 的下游靶标。总之,我们的研究结果表明 HbWRKY40 通过调节 H. brasiliensis 的防御相关基因在抗病性中起重要作用。
更新日期:2020-05-12
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