Phyto-oxylipin mediated plant immune response to colonization and infection in the soybean-Phytophthora sojae pathosystem
Notice bibliographique
Résumé
Introduction Food security is a major challenge to sustainably supply food to meet the demands of the ever-growing global population. Crop loss due to pathogens is a major concern to overcoming this global food security challenge. Soybean root and stem rot caused by Phytophthora sojae results in approximately 20B $US crop loss annually. Phyto-oxylipins are metabolites biosynthesized in the plants by oxidative transformation of polyunsaturated fatty acids through an array of diverging metabolic pathways and play an important role in plant development and defense against pathogen colonization and infection. Lipid mediated plant immunity is a very attractive target for developing long term resistance in many plants’ disease pathosystem. However, little is known about the phyto-oxylipin’s role in the successful strategies used by tolerant soybean cultivar to mitigate Phytophthora sojae infection. Methods We used scanning electron microscopy to observe the alterations in root morphology and a targeted lipidomics approach using high resolution accurate mass tandem mass spectrometry to assess phyto-oxylipin anabolism at 48 h, 72 h and 96 h post infection. Results and discussion We observed the presence of biogenic crystals and reinforced epidermal walls in the tolerant cultivar suggesting a mechanism for disease tolerance when compared with susceptible cultivar. Similarly, the unequivocally unique biomarkers implicated in oxylipin mediated plant immunity [10(E),12(Z)-13S-hydroxy-9(Z),11(E),15(Z)-octadecatrienoic acid, (Z)-12,13-dihydroxyoctadec-9-enoic acid, (9Z,11E)-13-Oxo-9,11-octadecadienoic acid, 15(Z)-9-oxo-octadecatrienoic acid, 10(E),12(E)-9-hydroperoxyoctadeca-10,12-dienoic acid, 12-oxophytodienoic acid and (12Z,15Z)-9, 10-dihydroxyoctadeca-12,15-dienoic acid] generated from intact oxidized lipid precursors were upregulated in tolerant soybean cultivar while downregulated in infected susceptible cultivar relative to non-inoculated controls at 48 h, 72 h and 96 h post infection by Phytophthora sojae, suggesting that these molecules may be a critical component of the defense strategies used in tolerant cultivar against Phytophthora sojae infection. Interestingly, microbial originated oxylipins, 12S-hydroperoxy-5(Z),8(Z),10(E),14(Z)-eicosatetraenoic acid and (4Z,7Z,10Z,13Z)-15-[3-[(Z)-pent-2-enyl]oxiran-2-yl]pentadeca-4,7,10,13-tetraenoic acid were upregulated only in infected susceptible cultivar but downregulated in infected tolerant cultivar. These microbial originated oxylipins are capable of modulating plant immune response to enhance virulence. This study demonstrated novel evidence for phyto-oxylipin metabolism in soybean cultivars during pathogen colonization and infection using the Phytophthora sojae-soybean pathosystem. This evidence may have potential applications in further elucidation and resolution of the role of phyto-oxylipin anabolism in soybean tolerance to Phytophthora sojae colonization and infection.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
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Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».