Estresses bióticos podem induzir doenças quando os sistemas imunológicos das plantas estão comprometidos. Vários genes de resistência são ativados por efetores de patógenos, formando cascatas de imunidade nas plantas que protegem as plantas de danos. No entanto, os genes de resistência e as vias de sinalização de defesa dos álamos contra o fungo da ferrugem Melampsora spp. não estão claros. A raça C2 de Melampsora larici-populina foi inoculada em espécies de álamo compatíveis com a raça (Populus purdomii) e incompatíveis com a raça (Populus szechuanica), respectivamente, para análise de transcriptoma. Padrões de expressão de genes relacionados à defesa foram determinados, seguidos pela análise de rede de co-expressão gênica ponderada (WGCNA) para extrair módulos de defesa chave. Treze famílias de genes associadas a mecanismos de defesa foram identificadas, juntamente com membros de 17 famílias de genes relacionados à patogênese. A WGCNA identificou redes regulatórias que envolvem fatores de transcrição ERF e WRKY. Entre eles, PsERF117 pode se ligar à caixa GCC na região do promotor de PsPR10.18 para ativar a expressão. A expressão reduzida de PR10.18 potencialmente compromete a atividade da RNase, diminuindo assim a resistência à ferrugem. A inativação de PsERF117 em P. szechuanica incompatível com a raça enfraqueceu a resposta hipersensível e reduziu a produção de espécies reativas de oxigênio, enquanto a superexpressão de PsERF117 em álamo compatível com a ferrugem aumentou a resistência a M. magnusiana. PsERF117 também pode aumentar a resistência do álamo ao regular positivamente outros genes relacionados à defesa. PsERF117 confere resistência ao fungo da ferrugem no álamo através de múltiplas vias regulatórias, estabelecendo um candidato potencial para programas de melhoramento de resistência. Após a infecção pelo fungo da ferrugem, a transcrição de PsERF117 é induzida. PsERF117 regula positivamente a expressão de PsPR10.18 ligando-se ao seu promotor e, simultaneamente, promovendo a expressão de DOX1, 4CL2, WRKY83, e assim por diante. Subsequentemente, a atividade de RNase elevada de PR10.18 e a ativação da HR contribuem conjuntamente para a resistência do álamo contra os fungos da ferrugem. • A WGCNA revelou fatores de transcrição ERF e WRKY no núcleo de uma cascata de sinalização nos álamos. • PsERF117 se liga à caixa GCC para ativar PsPR10.18 e melhora a resistência à ferrugem. • Este artigo resume as possíveis vias de ação de PsERF117.
Xiong et al. (Quarta-feira,) estudaram esta questão.