Plant J：细菌挥发性物质和光合信号激活低铁响应途径

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本文是荷兰乌特勒支大学Corne M.J. Pieterse教授实验室文章，Pieterse教授主要研究方向为植物微生物互作，其Google Scholar统计引用26703次(截止170823)。

作者简介：https://www.uu.nl/staff/CMJPieterse
Google Scholar：https://scholar.google.com/citations?user=iZ-h758AAAAJ

此外，马普植物育种所Schulze-Lefert组博士后白洋(现中科院遗传发育所研究员)为本研究提供了土壤分离培养的菌种材料，中科院遗传发育所凌宏清研究员也参与了本研究的工作。

Plant J：拟南芥根的系统抗性和低铁胁迫初始诱导，由根细菌挥发性物质和光合相关信号协调MYB72表达引起

摘要

在拟南芥根部，转录因子MYB72在根际细菌诱导的系统抗性(ISR)和植物低铁条件下的生存两方面起重要作用。之前的研究表明，MYB72调控一系列基因的表达，并促进合成和分泌酚类铁转动化合物至根际，这一过程包括铁获取和ISR。
本研究展示了ISR诱导假单胞菌产生的挥发性有机化合物(VOCs)明显诱导MYP72表达。
VOC的处理后，MYB72与铁吸收基因FRO2/IRT1共表达，并依赖于FIT。结果表明MYB72是植物低铁条件下本能的参与铁获取。
然而VOC诱导的MYB72表达并不依赖于根附近的铁水平。此外，根际细菌VOC介导的MYB72需要光合作用信号，而低铁下表达并不需要来自地上部分shoot的信号。
ISR和铁吸收相关转录因子MYB72可被根际菌挥发性物质和光合作用相关信号激活，增加铁转动能力，并不依赖于低铁条件。本研究发现了MYB72可由根际微生物激活而参与铁吸收。

主要结果

图1. 根际益生菌可以诱导形成拟南芥低铁下基因表达样式
(a) 低铁和WCS417处理后上调表达基因有135个重合；
(b) 定量分析MYB72, PRO2和IRT1，表明在低铁和菌处理下被诱导表达；
(c-e) pMYB72:GFP-GUS在不同条件下表达的照片；

图2. 细菌的挥发性物质(VOC)诱导目标基因表达

图3. VOCs诱导目标基因表达后促进铁吸收

(a-b) 相关基因表达上升；(c) 叶绿素含量上升，表型更绿

图4. VOC诱导目标基因表达后促进铁吸收需要地上部分Shoot来源的信号

(a/b/c) VOC诱导表达基因依赖地上部分和光；(d) 只有完整有光条件下MYB72才能被诱导；

图5. 部分和系统的激活拟南芥根铁吸收

图6. VOC诱导铁吸收依赖于FIT和NO

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