Análisis funcional de resistencia a enfermedades y cribado de proteínas interactivas de ZmCpn60-3, una proteína chaperonina 60 del maíz
Autores: Su, Bo; Mao, Lixue; Wu, Huiping; Yu, Xinru; Bian, Chongyu; Xie, Shanshan; Ahmed, Temoor; Jiang, Hubiao; Ding, Ting
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Proteínas chaperonina 60
Maíz
Gen
Cloroplasto
Resistencia
Respuestas inmunitarias de las plantas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 9
Citaciones: Sin citaciones
Las proteínas chaperonina 60 juegan un papel importante en el crecimiento y desarrollo de las plantas, así como en la respuesta al estrés abiótico. Como parte del sistema de homeostasis proteica, las chaperonas moleculares han atraído una atención creciente en los últimos años debido a su participación en el plegamiento y ensamblaje de proteínas clave en la fotosíntesis. Sin embargo, se sabe poco sobre la función de la proteína chaperonina 60 del maíz. En el estudio, se clonó un gen que codifica las proteínas chaperonina 60 de la línea inbred de maíz B73, y se nombró . El gen tenía una longitud de 1,818 pb y codificaba una proteína compuesta por 605 aminoácidos. El análisis filogenético mostró que ZmCpn60-3 tenía alta similitud con OsCPN60-1, perteneciendo a las subunidades beta de la familia de proteínas chaperonina 60 del cloroplasto, y se predijo que estaba localizado en los cloroplastos. El fue altamente expresado en los tallos y las espigas del maíz, y podría ser inducido por hormonas vegetales exógenas, micotoxinas y patógenos; La sobreexpresión de en mejoró la resistencia a DC3000 al inducir la respuesta hipersensible y la expresión de genes relacionados con la señalización de SA, y los contenidos de HO y SA de -sobreexpresados infectados con DC3000 se acumularon significativamente en comparación con los controles de tipo salvaje. Los datos experimentales demuestran que el tratamiento con flg22 aumentó significativamente los niveles de transcripción del gen de defensa PR1 en protoplastos de maíz transfectados con -. Notablemente, el fenotipo de resistencia mejorada contra Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000 (DC3000) en líneas transgénicas sobreexpresadas fue específicamente abolido por el pretratamiento con ABT, un inhibidor de la biosíntesis del ácido salicílico (SA). Nuestros hallazgos integrados revelan que esta proteína chaperonina orquesta las respuestas inmunitarias de las plantas a través de un mecanismo dual: desencadenando un estallido de especies reactivas de oxígeno (ROS) mientras activa simultáneamente cascadas de señalización mediadas por SA, mejorando así sinérgicamente la resistencia a enfermedades del huésped. Además, datos preliminares del ensayo de dos híbridos de levadura indicaron que ZmCpn60-3 podría unirse a ZmbHLH118 y ZmBURP7, lo que indica que ZmCpn60-3 podría estar involucrado en las respuestas abióticas de las plantas. Los resultados proporcionaron una referencia para comprender de manera integral el mecanismo de resistencia de en las respuestas de las plantas al estrés abiótico o biótico.
Descripción
Las proteínas chaperonina 60 juegan un papel importante en el crecimiento y desarrollo de las plantas, así como en la respuesta al estrés abiótico. Como parte del sistema de homeostasis proteica, las chaperonas moleculares han atraído una atención creciente en los últimos años debido a su participación en el plegamiento y ensamblaje de proteínas clave en la fotosíntesis. Sin embargo, se sabe poco sobre la función de la proteína chaperonina 60 del maíz. En el estudio, se clonó un gen que codifica las proteínas chaperonina 60 de la línea inbred de maíz B73, y se nombró . El gen tenía una longitud de 1,818 pb y codificaba una proteína compuesta por 605 aminoácidos. El análisis filogenético mostró que ZmCpn60-3 tenía alta similitud con OsCPN60-1, perteneciendo a las subunidades beta de la familia de proteínas chaperonina 60 del cloroplasto, y se predijo que estaba localizado en los cloroplastos. El fue altamente expresado en los tallos y las espigas del maíz, y podría ser inducido por hormonas vegetales exógenas, micotoxinas y patógenos; La sobreexpresión de en mejoró la resistencia a DC3000 al inducir la respuesta hipersensible y la expresión de genes relacionados con la señalización de SA, y los contenidos de HO y SA de -sobreexpresados infectados con DC3000 se acumularon significativamente en comparación con los controles de tipo salvaje. Los datos experimentales demuestran que el tratamiento con flg22 aumentó significativamente los niveles de transcripción del gen de defensa PR1 en protoplastos de maíz transfectados con -. Notablemente, el fenotipo de resistencia mejorada contra Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000 (DC3000) en líneas transgénicas sobreexpresadas fue específicamente abolido por el pretratamiento con ABT, un inhibidor de la biosíntesis del ácido salicílico (SA). Nuestros hallazgos integrados revelan que esta proteína chaperonina orquesta las respuestas inmunitarias de las plantas a través de un mecanismo dual: desencadenando un estallido de especies reactivas de oxígeno (ROS) mientras activa simultáneamente cascadas de señalización mediadas por SA, mejorando así sinérgicamente la resistencia a enfermedades del huésped. Además, datos preliminares del ensayo de dos híbridos de levadura indicaron que ZmCpn60-3 podría unirse a ZmbHLH118 y ZmBURP7, lo que indica que ZmCpn60-3 podría estar involucrado en las respuestas abióticas de las plantas. Los resultados proporcionaron una referencia para comprender de manera integral el mecanismo de resistencia de en las respuestas de las plantas al estrés abiótico o biótico.