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Brassinosteroids Antagonize Jasmonate-Activated Plant Defense Responses through BRI1-EMS-SUPPRESSOR1 (BES1).
Plant Physiology ( IF 6.5 ) Pub Date : 2019-11-27 , DOI: 10.1104/pp.19.01220 Ke Liao 1 , Yu-Jun Peng 1 , Li-Bing Yuan 1 , Yang-Shuo Dai 1 , Qin-Fang Chen 1 , Lu-Jun Yu 1 , Ming-Yi Bai 2 , Wen-Qing Zhang 1 , Li-Juan Xie 1 , Shi Xiao 3
Plant Physiology ( IF 6.5 ) Pub Date : 2019-11-27 , DOI: 10.1104/pp.19.01220 Ke Liao 1 , Yu-Jun Peng 1 , Li-Bing Yuan 1 , Yang-Shuo Dai 1 , Qin-Fang Chen 1 , Lu-Jun Yu 1 , Ming-Yi Bai 2 , Wen-Qing Zhang 1 , Li-Juan Xie 1 , Shi Xiao 3
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Brassinosteroids (BRs) and jasmonates (JAs) regulate plant growth, development, and defense responses, but how these phytohormones mediate the growth-defense tradeoff is unclear. Here, we identified the Arabidopsis (Arabidopsis thaliana) dwarf at early stages1 (dwe1) mutant, which exhibits enhanced expression of defensin genes PLANT DEFENSIN1.2a (PDF1.2a) and PDF1.2b The dwe1 mutant showed increased resistance to herbivory by beet armyworms (Spodoptera exigua) and infection by botrytis (Botrytis cinerea). DWE1 encodes ROTUNDIFOLIA3, a cytochrome P450 protein essential for BR biosynthesis. The JA-inducible transcription of PDF1.2a and PDF1.2b was significantly reduced in the BRASSINOSTEROID INSENSITIVE1-ETHYL METHANESULFONATE-SUPPRESSOR1 (BES1) gain-of-function mutant bes1- D, which was highly susceptible to S. exigua and B. cinerea BES1 directly targeted the terminator regions of PDF1.2a/PDF1.2b and suppressed their expression. PDF1.2a overexpression diminished the enhanced susceptibility of bes1- D to B. cinerea but did not improve resistance of bes1- D to S. exigua In response to S. exigua herbivory, BES1 inhibited biosynthesis of the JA-induced insect defense-related metabolite indolic glucosinolate by interacting with transcription factors MYB DOMAIN PROTEIN34 (MYB34), MYB51, and MYB122 and suppressing expression of genes encoding CYTOCHROME P450 FAMILY79 SUBFAMILY B POLYPEPTIDE3 (CYP79B3) and UDP-GLUCOSYL TRANSFERASE 74B1 (UGT74B1). Thus, BR contributes to the growth-defense tradeoff by suppressing expression of defensin and glucosinolate biosynthesis genes.
中文翻译：
油菜素类固醇通过BRI1-EMS-SUPPRESSOR1（BES1）拮抗茉莉酸酯激活的植物防御反应。
油菜素类固醇（BRs）和茉莉酸酯（JAs）调节植物的生长，发育和防御反应，但是这些植物激素如何介导生长防御平衡尚不清楚。在这里，我们鉴定了处于早期阶段1（dwe1）突变体的拟南芥（Arabidopsis thaliana）矮人，该矮人表现出防御素基因PLANT DEFENSIN1.2a（PDF1.2a）和PDF1.2b的表达增强。dwe1突变体显示了甜菜夜蛾对草食动物的抗性增强（Spodoptera exigua）和灰霉病（Botrytis cinerea）感染。DWE1编码ROTUNDIFOLIA3，这是BR生物合成所必需的细胞色素P450蛋白。在油菜素内酯敏感性1-乙基甲磺酸酯-抑制剂1（BES1）功能获得性突变体bes1-D中，JA诱导的PDF1.2a和PDF1.2b的转录显着降低，该突变株高度受埃希菌和B.感染。灰质BES1直接靶向PDF1.2a / PDF1.2b的终止子区域并抑制其表达。PDF1.2a过表达降低了bes1- D对灰葡萄孢的敏感性，但并未提高bes1- D对S. exigua的抗性。响应于S. exigua草食动物，BES1抑制了JA诱导的昆虫防御相关代谢产物的生物合成。通过与转录因子MYB DOMAIN蛋白质34（MYB34），MYB51和MYB122相互作用并抑制编码CYTOCHROME P450 FAMILY79 SUBFAMILY B POLYPEPTIDE3（CYP79B3）和UDP-葡萄糖基转移酶74B1（UGT74B1）的基因来表达吲哚芥子油苷。因此，BR通过抑制防御素和芥子油苷生物合成基因的表达来促进生长防御权衡。2a的过表达减少了bes1- D对灰葡萄孢的敏感性，但并未提高bes1- D对S. exigua的抗性。响应于S. exigua草食动物，BES1抑制了JA诱导的与昆虫防御相关的代谢产物吲哚芥子油苷的生物合成。通过与转录因子MYB DOMAIN蛋白34（MYB34），MYB51和MYB122相互作用并抑制编码细胞色素P450家族79子家族B多肽3（CYP79B3）和UDP-葡糖基转移酶74B1（UGT74B1）的基因的表达。因此，BR通过抑制防御素和芥子油苷生物合成基因的表达来促进生长防御权衡。2a的过表达减少了bes1- D对灰葡萄孢的敏感性，但没有改善bes1- D对S. exigua的抗性为了响应S. exigua草食动物，BES1抑制了JA诱导的与昆虫防御相关的代谢产物吲哚芥子油苷的生物合成。通过与转录因子MYB DOMAIN蛋白34（MYB34），MYB51和MYB122相互作用并抑制编码细胞色素P450家族79子家族B多肽3（CYP79B3）和UDP-葡糖基转移酶74B1（UGT74B1）的基因的表达。因此，BR通过抑制防御素和芥子油苷生物合成基因的表达来促进生长防御权衡。BES1通过与转录因子MYB DOMAIN PROTEIN34（MYB34），MYB51和MYB122相互作用并抑制编码CYTOCHROME P450 FAMILY79 SUBFAMILY B POLYPEPTIDE3（CYP79B3LU）的基因来抑制JA诱导的昆虫防御相关代谢产物吲哚芥子油苷的生物合成。转移酶74B1（UGT74B1）。因此，BR通过抑制防御素和芥子油苷生物合成基因的表达来促进生长防御权衡。BES1通过与转录因子MYB DOMAIN PROTEIN34（MYB34），MYB51和MYB122相互作用并抑制编码CYTOCHROME P450 FAMILY79 SUBFAMILY B POLYPEPTIDE3（CYP79B3LU）的基因来抑制JA诱导的昆虫防御相关代谢产物吲哚芥子油苷的生物合成。转移酶74B1（UGT74B1）。因此，BR通过抑制防御素和芥子油苷生物合成基因的表达来促进生长防御权衡。
更新日期：2020-01-31
中文翻译：
油菜素类固醇通过BRI1-EMS-SUPPRESSOR1（BES1）拮抗茉莉酸酯激活的植物防御反应。
油菜素类固醇（BRs）和茉莉酸酯（JAs）调节植物的生长，发育和防御反应，但是这些植物激素如何介导生长防御平衡尚不清楚。在这里，我们鉴定了处于早期阶段1（dwe1）突变体的拟南芥（Arabidopsis thaliana）矮人，该矮人表现出防御素基因PLANT DEFENSIN1.2a（PDF1.2a）和PDF1.2b的表达增强。dwe1突变体显示了甜菜夜蛾对草食动物的抗性增强（Spodoptera exigua）和灰霉病（Botrytis cinerea）感染。DWE1编码ROTUNDIFOLIA3，这是BR生物合成所必需的细胞色素P450蛋白。在油菜素内酯敏感性1-乙基甲磺酸酯-抑制剂1（BES1）功能获得性突变体bes1-D中，JA诱导的PDF1.2a和PDF1.2b的转录显着降低，该突变株高度受埃希菌和B.感染。灰质BES1直接靶向PDF1.2a / PDF1.2b的终止子区域并抑制其表达。PDF1.2a过表达降低了bes1- D对灰葡萄孢的敏感性，但并未提高bes1- D对S. exigua的抗性。响应于S. exigua草食动物，BES1抑制了JA诱导的昆虫防御相关代谢产物的生物合成。通过与转录因子MYB DOMAIN蛋白质34（MYB34），MYB51和MYB122相互作用并抑制编码CYTOCHROME P450 FAMILY79 SUBFAMILY B POLYPEPTIDE3（CYP79B3）和UDP-葡萄糖基转移酶74B1（UGT74B1）的基因来表达吲哚芥子油苷。因此，BR通过抑制防御素和芥子油苷生物合成基因的表达来促进生长防御权衡。2a的过表达减少了bes1- D对灰葡萄孢的敏感性，但并未提高bes1- D对S. exigua的抗性。响应于S. exigua草食动物，BES1抑制了JA诱导的与昆虫防御相关的代谢产物吲哚芥子油苷的生物合成。通过与转录因子MYB DOMAIN蛋白34（MYB34），MYB51和MYB122相互作用并抑制编码细胞色素P450家族79子家族B多肽3（CYP79B3）和UDP-葡糖基转移酶74B1（UGT74B1）的基因的表达。因此，BR通过抑制防御素和芥子油苷生物合成基因的表达来促进生长防御权衡。2a的过表达减少了bes1- D对灰葡萄孢的敏感性，但没有改善bes1- D对S. exigua的抗性为了响应S. exigua草食动物，BES1抑制了JA诱导的与昆虫防御相关的代谢产物吲哚芥子油苷的生物合成。通过与转录因子MYB DOMAIN蛋白34（MYB34），MYB51和MYB122相互作用并抑制编码细胞色素P450家族79子家族B多肽3（CYP79B3）和UDP-葡糖基转移酶74B1（UGT74B1）的基因的表达。因此，BR通过抑制防御素和芥子油苷生物合成基因的表达来促进生长防御权衡。BES1通过与转录因子MYB DOMAIN PROTEIN34（MYB34），MYB51和MYB122相互作用并抑制编码CYTOCHROME P450 FAMILY79 SUBFAMILY B POLYPEPTIDE3（CYP79B3LU）的基因来抑制JA诱导的昆虫防御相关代谢产物吲哚芥子油苷的生物合成。转移酶74B1（UGT74B1）。因此，BR通过抑制防御素和芥子油苷生物合成基因的表达来促进生长防御权衡。BES1通过与转录因子MYB DOMAIN PROTEIN34（MYB34），MYB51和MYB122相互作用并抑制编码CYTOCHROME P450 FAMILY79 SUBFAMILY B POLYPEPTIDE3（CYP79B3LU）的基因来抑制JA诱导的昆虫防御相关代谢产物吲哚芥子油苷的生物合成。转移酶74B1（UGT74B1）。因此，BR通过抑制防御素和芥子油苷生物合成基因的表达来促进生长防御权衡。
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