Nhiệt độ nóng và tính kháng bệnh đạo ôn theo tín hiệu JA của cây lúa

Nhiệt độ nóng và tính kháng bệnh đạo ôn theo tín hiệu JA của cây lúa

Nguồn: Jiehua Qiu, Junhui Xie, Ya Chen, Zhenan Shen, Huanbin Shi, Naweed I Naqvi, Qian Qian, Yan Liang, Yanjun Kou. 2022. Warm temperature compromises JA-regulated basal resistance to enhance Magnaporthe oryzae infection in rice. Molecular Plant.; 2022 Apr 4;15(4):723-739.  

 

Sự ấm lên của khí quyển trên toàn cầu có ảnh hưởng đến phát triển bệnh hại cây trồng. Người ta biết rằng bệnh đạo ôn cây lúa nhanh chóng trở thành dịch trong mối tương quan với sự ấm lên như vậy. Tuy nhiên, cơ chế phân tử này chưa rõ. Theo kết quả nghiên cứu của công trình này, người ta chỉ ra rằng sự phát triển bệnh đạo ôn lúa tăng ở nhiệt độ khí quyển ấm (22°C) so sánh với nhiệt độ bình thường cho cây tăng trưởng (28°C). Phân tích so sánh transcriptome cho thấy sinh tổng hợp jasmonic acid (JA) và các gen truyền tín hiệu có liên quan trong hệ gen cây lúa có thể bị kích hoạt bởi nấm Magnaporthe oryzae ở 28°C nhưng không bị kích hoạt ở 22°C. Phân tích kiểu hình cho kết quả trong cây lúa đột biến osaoc1 và osmyc2, những dòng lúa OsCOI1 RNAi, và OsMYC2-OE đều minh chứng rằng: sinh tổng hợp JA bị kích hoạt bởi nấm M. oryzae và tiến trình truyền tín hiệu dẫn đến kết quả làm tăng cường tính nhiễm bệnh đạo ôn ở điều kiện nhiệt độ ấm. Theo kết quả ấy, người ta tìm thấy một phương pháp ngoại sinh: dùng methyl jasmonate phun vào, nó rất hữu hiệu trong cải tiến tính kháng bệnh đạo ôn trong điều kiện nhiệt độ ấm. Hơn nữa, hoạt tính tăng lên của sự truyền tín hiệu JA làm cho biểu hiện gen điều tiết theo kiểu “down” của một vài gen kháng chủ lực, ở nhiệt độ 22°C khi so sánh với nghiệm thức nhiệt độ 28°C. Trong những gen có ảnh hưởng nhất định ấy, OsCEBiP (chitin elicitor-binding protein precursor) được tìm thấy bị điều tiết trực tiếp bởi OsMYB22 và protein tương tác của nó OsMYC2, một thành phần chủ chốt của tiến trình truyền tin hiệu JA. Điều ấy góp phần vào kết quả kháng bệnh đạo ôn khi thay đổi nhiệt độ. Kết quả nghiên cứu này cho rằng nhiệt độ ấm làm tổ thuong tính kháng của cây lúa, làm tăng cường sự xâm nhiễm của nấm M. oryzae bởi làm giảm sinh tổng hợp JA và tiến trình truyền tín hiệu. Kết quả cung cấp những chiến lược mới trong quản lý bệnh đạo ôn cây lúa trong điều kiện khí quyển ấm lên trên toàn thế giới. 

Xem https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35217224/

 

Hình: Giảm tính kháng bệnh đạo ôn của cây lúa ở nhiệt độ 22°C.