Fig.2 | Symptoms of wild type and t

Fig.2 | Symptoms of wild type and tin2 mutant infected maize plants. Leaves from plants infected with the solopathogenic strain SG200 expressing tin2 (left), two tin2 mutant strains in the SG200 background (middle) and a complemented strain (right) are shown. SG200 and the complemented strain induce large tumors and anthocyanin while the tin2 mutant infected leaves display smaller tumors and lack anthocyanin coloration..

As the individual contributions of most effector genes in cluster 19A to tumor formation were small, we studied the response of maize plants to the whole cluster mutant as well as to several individual mutants by array analysis. This revealed distinct plant responses, demonstrating that the respective effectors have discrete plant targets. We propose that the analysis of plant responses to effector mutant strains that lack a strong virulence phenotype may be a general way to visualize differences in effector function.

The Tin2 effector: The Tin2 effector in cluster 19A, which is responsible for anthocyanin biosynthesis (Fig.2), was studied in molecular detail. By expressing tin2 transiently without its signal peptide in maize epidermal cells, anthocyanin induction could be observed. This illustrates that Tin2 protein functions inside plant cells. Since anthocyanin induction was only detectable when the tissue was pre-infected with a tin2 mutant strain and was not seen in uninfected tissue, fungal proliferation most likely serves to elevate the synthesis of precursors for anthocyanins. By yeast-two-hybrid analysis we identified the maize protein kinase ZmTTK1 as only interaction partner of Tin2. By expressing ZmTTK1 in Nicotiana benthamiana and co-expressing Tin2 we were able to demonstrate that Tin2 stabilizes ZmTTK1. This occurs through masking a ubiquitin-proteasome degradation motif in the N-terminal domain of ZmTTK1. As result, an active kinase is detected (through its ability to phosphorylate myelin basic protein). Active ZmTTK1 controls activation of genes in the anthocyanin biosynthesis pathway, presumably through phosphorylation of the R-transcription factor, a known positive regulator of the anthocyanin biosynthetic genes. In line with this we observe that all anthocyanin biosynthetic genes are transcriptionally upregulated in tissue infected with U. maydis strains expressing tin2. After infection with a tin2 mutant, the anthocyanin biosynthetic genes are not induced. Instead, enhanced lignin biosynthesis is observed in mutant-infected tissue and several lignin biosynthetic genes are induced. Vascular bundles in particular show strong lignification. This is presumably limiting access of fungal hyphae to nutrients needed for massive proliferation late in infection and could explain the late proliferation defect of tin2 mutants in infected tissue. Consistent with this assertion, we observe that maize brown midrib mutants affected in lignin biosynthesis are hypersensitive to U. maydis infection. We speculate that Tin2 rewires metabolites into the anthocyanin pathway to lower their availability for other defense responses, in particular for lignin biosynthesis that uses the same precursor, p-coumarate, as the anthocyanin biosynthesis pathway. A model explaining these findings is shown in Fig. 3.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

Fig.2 | อาการของชนิดป่าและ tin2 mutant ติดไวรัสพืชข้าวโพดเลี้ยงสัตว์ ออกจากพืชติดเชื้อพันธุ์ solopathogenic SG200 tin2 (ซ้าย), กำลังสอง tin2 สายพันธุ์กลายพันธุ์ในพื้นหลัง SG200 (กลาง) และมีแสดงต้องใช้ complemented (ขวา) SG200 และพันธุ์ complemented ก่อให้เกิดเนื้องอกมีขนาดใหญ่และมีโฟเลทสูงใบไม้ติดไวรัสกลายพันธุ์ tin2 แสดงเนื้องอกมีขนาดเล็ก และขาดมีโฟเลทสูงย้อมสี...เป็นการจัดสรรแต่ละของยีน effector ส่วนใหญ่ในคลัสเตอร์ที่ 19A การก่อตัวของเนื้องอกมีขนาดเล็ก เราศึกษาการตอบสนองของพืชข้าวโพดการ mutant คลัสเตอร์ทั้งหมดเช่นเป็นหลายสายพันธุ์แต่ละ โดยเรย์วิเคราะห์ ตอบสนองต่อพืชแตกต่างกัน เห็นว่า เบสนั้น ๆ มีเป้าหมายพืชเดี่ยว ๆ เปิดเผย เราเสนอว่า การวิเคราะห์พืชตอบสนองต่อสายพันธุ์กลายพันธุ์ effector ที่ขาด phenotype virulence แข็งแรงอาจจะวิธีทั่วไปเห็นภาพความแตกต่างของฟังก์ชัน effectorTin2 effector: effector Tin2 ในคลัสเตอร์ 19A ซึ่งมีหน้าที่ในการสังเคราะห์มีโฟเลทสูง (Fig.2), ได้ศึกษาในรายละเอียดระดับโมเลกุล โดยแสดง tin2 transiently โดยเป็นเพปไทด์สัญญาณในเซลล์ epidermal ข้าวโพด เหนี่ยวนำมีโฟเลทสูงสามารถตรวจสอบ นี้แสดงให้เห็นว่าฟังก์ชันโปรตีน Tin2 ภายในเซลล์พืช เนื่องจากมีโฟเลทสูงเหนี่ยวนำถูกเฉพาะอาสาเมื่อเนื้อเยื่อติดไวรัสก่อน ด้วยต้องใช้เต่า tin2 และไม่เห็นในเนื้อเยื่อเชื้อ การงอกเชื้อราอาจเสิร์ฟจะยกระดับพันธมิตรสร้าง precursors สำหรับ anthocyanins โดยผสมยีสต์ 2 วิเคราะห์ เราระบุข้าวโพดโปรตีน kinase ZmTTK1 เป็นโต้ตอบพันธมิตรของ Tin2 เท่านั้น แสดง ZmTTK1 ใน Nicotiana benthamiana และร่วมแสดง Tin2 เรามีความสามารถแสดงว่า Tin2 แรง ZmTTK1 นี้เกิดขึ้นผ่านการกำบังเป็นแปลนสร้าง ubiquitin proteasome ในโดเมนเทอร์มินัล N ของ ZmTTK1 เป็นผล มีการตรวจพบ kinase ใช้งานอยู่ (ผ่านความสามารถในการ phosphorylate โปรตีนพื้นฐานของ myelin) งาน ZmTTK1 ควบคุมเปิดใช้งานของยีนในมีโฟเลทสูงสังเคราะห์ทางเดิน ทับผ่าน phosphorylation ของ R transcription ตัว เครื่องปรับลมบวกรู้จักของยีน biosynthetic ที่มีโฟเลทสูง ตามนี้ เราสังเกตว่า ทั้งหมดมีโฟเลทสูงยีน biosynthetic transcriptionally upregulated ในเนื้อเยื่อที่ติดเชื้อสายพันธุ์ maydis สหรัฐกำลัง tin2 หลังจากการติดเชื้อมี tin2 mutant ยีน biosynthetic มีโฟเลทสูงจะไม่เกิดขึ้น แทน lignin เพิ่มการสังเคราะห์จะพบในเนื้อเยื่อที่ติดเชื้อ mutant และ lignin หลายยีน biosynthetic จะทำให้เกิด รวมข้อมูลสคิวแสดง lignification แข็งแรงโดยเฉพาะ นี้สันนิษฐานว่าจำกัดการเข้าถึงของ hyphae เชื้อราเพื่อสารอาหารที่จำเป็นสำหรับการขยายขนาดใหญ่ในการติดเชื้อ และสามารถอธิบายข้อบกพร่องของการแพร่หลายสายของสายพันธุ์ tin2 ในเนื้อเยื่อที่ติดเชื้อ สอดคล้องกับนี้ เราสังเกตสายพันธุ์ midrib น้ำตาลข้าวโพดได้รับผลกระทบในการสังเคราะห์ lignin hypersensitive การติดเชื้อสหรัฐ maydis เราคาดการณ์ว่า Tin2 rewires metabolites เป็นทางเดินมีโฟเลทสูงลดความการตอบอื่นป้องกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการสังเคราะห์ lignin ที่ใช้สารตั้งต้นเดียวกัน p coumarate เป็นทางเดินการสังเคราะห์มีโฟเลทสูง แบบจำลองที่อธิบายการค้นพบเหล่านี้แสดงใน Fig. 3

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

รูปที่ 2 | อาการของชนิดป่าและกลายพันธุ์ tin2 ติดเชื้อพืชข้าวโพด ใบจากพืชที่ติดเชื้อ SG200 ความเครียด solopathogenic แสดง tin2 (ซ้าย) สองสายพันธุ์ที่กลายพันธุ์ tin2 ในพื้นหลัง SG200 (กลาง) และสายพันธุ์ที่สมบูรณ์ (ขวา) จะแสดง SG200 และเนื้องอกขนาดใหญ่ทำให้เกิดความเครียดครบครันและ anthocyanin ในขณะที่กลายพันธุ์ tin2 แสดงใบที่ติดเชื้อเนื้องอกมีขนาดเล็กและขาดสี anthocyanin .. ในขณะที่การมีส่วนร่วมของแต่ละบุคคลมากที่สุดยีน Effector ในคลัสเตอร์ 19A การก่อเนื้องอกมีขนาดเล็กเราศึกษาการตอบสนองของพืชข้าวโพดเพื่อ กลายพันธุ์คลัสเตอร์ทั้งหมดเช่นเดียวกับการกลายพันธุ์หลายรายโดยการวิเคราะห์อาเรย์ ซึ่งเผยให้เห็นการตอบสนองของพืชที่แตกต่างกันแสดงให้เห็นว่าเอฟเฟคที่เกี่ยวข้องมีเป้าหมายพืชที่ไม่ต่อเนื่อง เราเสนอว่าการวิเคราะห์ของการตอบสนองของพืชสายพันธุ์ที่กลายพันธุ์ Effector ที่ขาดต้นความรุนแรงที่แข็งแกร่งอาจจะเป็นวิธีทั่วไปที่จะเห็นภาพความแตกต่างในการทำงาน Effector. Effector Tin2: Effector Tin2 ในคลัสเตอร์ 19A ซึ่งเป็นผู้รับผิดชอบสำหรับการสังเคราะห์ anthocyanin (รูปที่ 2) ได้รับการศึกษาในรายละเอียดในระดับโมเลกุล โดยแสดง tin2 transiently โดยไม่ต้องเปปไทด์สัญญาณในเซลล์ผิวหนังข้าวโพดเหนี่ยวนำ anthocyanin อาจจะมีการตั้งข้อสังเกต นี้แสดงให้เห็นว่าการทำงานของโปรตีน Tin2 ภายในเซลล์พืช ตั้งแต่เหนี่ยวนำ anthocyanin เป็นที่ตรวจพบเฉพาะเมื่อเนื้อเยื่อก่อนติดเชื้อที่มีสายพันธุ์ที่กลายพันธุ์ tin2 และไม่ได้เห็นในเนื้อเยื่อที่ไม่ติดเชื้อแพร่กระจายของเชื้อราส่วนใหญ่จะทำหน้าที่ในการยกระดับการสังเคราะห์ของสารตั้งต้นสำหรับ anthocyanins โดยการวิเคราะห์ยีสต์สองไฮบริดที่เราระบุโปรตีนไคเนสข้าวโพด ZmTTK1 เป็นพันธมิตรปฏิสัมพันธ์เดียวของ Tin2 โดยแสดง ZmTTK1 ใน Nicotiana benthamiana และร่วมแสดงความ Tin2 เราสามารถที่จะแสดงให้เห็นว่าการรักษา Tin2 ZmTTK1 นี้เกิดขึ้นผ่านกำบังบรรทัดฐานการย่อยสลาย ubiquitin-proteasome ใน N-terminal domain ของ ZmTTK1 เป็นผล, ไคเนสที่ใช้งานมีการตรวจพบ (ผ่านความสามารถในการ phosphorylate โปรตีนพื้นฐานไมอีลิน) ควบคุมการใช้งาน ZmTTK1 กระตุ้นการทำงานของยีนในวิถีการสังเคราะห์ anthocyanin สันนิษฐานผ่าน phosphorylation ของปัจจัย R-ถอดความควบคุมบวกที่รู้จักกันของยีนสังเคราะห์ anthocyanin ในบรรทัดที่มีนี้เราสังเกตว่าทุกยีนสังเคราะห์ anthocyanin จะ upregulated transcriptionally ในเนื้อเยื่อที่ติดเชื้อสายพันธุ์ U. maydis แสดง tin2 หลังจากการติดเชื้อกลายพันธุ์ tin2, ยีนสังเคราะห์ anthocyanin จะไม่ชักนำ แต่การสังเคราะห์ลิกนินที่เพิ่มขึ้นเป็นที่สังเกตในเนื้อเยื่อมนุษย์กลายพันธุ์ที่ติดเชื้อและยีนสังเคราะห์หลายลิกนินจะถูกเหนี่ยวนำให้เกิด การรวมกลุ่มหลอดเลือดโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการแสดง lignification ที่แข็งแกร่ง นี้น่าจะ จำกัด การเข้าถึงของเส้นใยเชื้อราสารอาหารที่จำเป็นสำหรับการขยายขนาดใหญ่ในช่วงปลายการติดเชื้อและสามารถอธิบายข้อบกพร่องการขยายช่วงปลายของการกลายพันธุ์ tin2 ในเนื้อเยื่อที่ติดเชื้อ สอดคล้องกับการยืนยันนี้เราสังเกตว่าสีน้ำตาลข้าวโพดสายพันธุ์ที่ได้รับผลกระทบในกะบังลมสังเคราะห์ลิกนินที่มีผิวแพ้ง่ายต่อการติดเชื้อ U. maydis เราคาดการณ์ว่า Tin2 rewires สารเข้าไปในทางเดิน anthocyanin ที่จะลดความพร้อมของพวกเขาสำหรับการตอบสนองการป้องกันอื่น ๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการสังเคราะห์ลิกนินที่ใช้สารตั้งต้นเดียวกัน P-coumarate เป็นทางเดินสังเคราะห์ anthocyanin รูปแบบการอธิบายผลการวิจัยเหล่านี้จะแสดงในรูป 3

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

fig.2 | อาการของชนิดป่าและ tin2 กลายพันธุ์ติดเชื้อข้าวโพดพืช ใบพืชที่ติดเชื้อ solopathogenic เมื่อย sg200 แสดง tin2 ( ซ้าย ) สอง tin2 กลายพันธุ์สายพันธุ์ใน sg200 พื้นหลัง ( กลาง ) และครบครันพันธุ์ ( ขวา ) แสดงsg200 และความเครียดทำให้เกิดเนื้องอกขนาดใหญ่และแอนโธไซยานินซึ่งในขณะที่ tin2 กลายพันธุ์ติดเชื้อเนื้องอกมีขนาดเล็กลง และขาดใบแสดงสีแอนโธไซยานิน . . . . . . .

เป็นบุคคลที่บริจาคของยีนที่แสดงออกมากที่สุดในกลุ่ม รวมถึงการเกิดเนื้องอกมีขนาดเล็ก เราศึกษาการตอบสนองของข้าวโพดพืชทั้งกลุ่มกลายพันธุ์เช่นเดียวกับบุคคลหลายสายพันธุ์ โดยการวิเคราะห์ เรย์พบการตอบสนองของพืชที่แตกต่างกัน แสดงให้เห็นว่าตนมีเป้าหมายอีกครั้งหนึ่งพืชแบบไม่ต่อเนื่อง เราเสนอว่า การวิเคราะห์การตอบสนอง ( พืชกลายพันธุ์สายพันธุ์ที่มีความรุนแรงไม่แข็งแรงอาจเป็นวิธีทั่วไปที่จะเห็นความแตกต่างในการทำงาน ( .

( tin2 : tin2 โต้ง รวมถึงในกลุ่ม ,ซึ่งเป็นผู้รับผิดชอบในวิถีการสังเคราะห์แอนโทไซยานิน ( fig.2 ) ได้ศึกษาในรายละเอียดระดับโมเลกุล โดยแสดง tin2 บุคคลหรือสิ่งที่อยู่ชั่วคราว โดยไม่มีสัญญาณของเปปไทด์ในเซลล์ epidermal ข้าวโพด และแอนโทไซยานิน สามารถสังเกตได้ นี้แสดงให้เห็นถึงการทำงานที่ tin2 โปรตีนภายในเซลล์พืชเนื่องจากการเหนี่ยวนำแอนโธไซยานินเป็นเพียงการตรวจพบเมื่อเนื้อเยื่อก่อนติดเชื้อสายพันธุ์ tin2 กลายพันธุ์และพบเชื้อรามาก่อน เนื้อเยื่อส่วนใหญ่ให้บริการเพื่อยกระดับการสังเคราะห์สารตั้งต้นสำหรับแอนโธไซยานิน . โดยยีสต์ 2 ลูกผสมข้าวโพดโปรตีนไคเนสการวิเคราะห์ที่เราระบุ zmttk1 เป็นคู่ปฏิสัมพันธ์ของ tin2 .โดยแสดง zmttk1 ในขนะ benthamiana และร่วมแสดง tin2 เราสามารถแสดงให้เห็นว่า tin2 stabilizes zmttk1 . นี้เกิดขึ้นผ่าน masking ข้างนอกโปรตีเ ซมการย่อยสลายแม่ลายในโดเมนถูก zmttk1 . เป็นผลงานที่ผ่านขบวนการตรวจพบ ( ผ่านความสามารถใน phosphorylate เยื่อไมอีลินโปรตีนพื้นฐาน )งาน zmttk1 การควบคุมการทำงานของยีนในวิถีการสังเคราะห์แอนโทไซยานิน ซึ่งสันนิษฐานว่า ผ่าน ฟอสโฟริเลชันของปัจจัย r-transcription , รู้จักบวกควบคุมของแอนโธไซยานินการยีน ในบรรทัดนี้ เราสังเกตว่าแอนโธไซยานินการยีน transcriptionally upregulated ในเนื้อเยื่อที่ติดเชื้อกับสหรัฐ 20 สายพันธุ์ที่แสดง tin2 .หลังจากการติดเชื้อกับ tin2 กลายพันธุ์ , แอนโทไซยานินการยีนจะไม่เกิด แทน เพิ่มปริมาณการผลิตที่ถูกพบในเนื้อเยื่อและยีนกลายพันธุ์ติดเชื้อร่วมน้ำหลายจะเกิด การรวมกลุ่มของหลอดเลือดโดยเฉพาะแสดง lignification แข็งแรงนี้สันนิษฐานว่า จํากัด การเข้าถึงของเส้นใยราให้สารอาหารที่จำเป็นสำหรับการใหญ่สายในการติดเชื้อ และสามารถอธิบายสายข้อบกพร่องของการ tin2 กลายพันธุ์ในเนื้อเยื่อที่ติดเชื้อ สอดคล้องกับการยืนยันนี้ เราสังเกตว่า ข้าวโพดเลี้ยงสัตว์สายพันธุ์สีน้ำตาล เส้นกลางใบเป็นซี่ได้รับผลกระทบจากลิกนินใน U . maydis การติดเชื้อ