Evolutionary Systems Biology Identifies Genetic Trade-offs In Rice Defense Against Above- and Belowground Attackers

生物 无名地 南方根结线虫 水稻 夜蛾 植物抗病性 遗传变异 野生稻 植物 食草动物 基因 遗传学 线虫 生态学 重组DNA
作者
Taryn S. Dunivant,Damaris Godinez-Vidal,Craig Perkins,M. Lee,Matthew Ta,Simon C. Groen
出处
期刊:Plant and Cell Physiology [Oxford University Press]
标识
DOI:10.1093/pcp/pcae107
摘要

Abstract Like other plants, wild and domesticated rice species (Oryza nivara, O. rufipogon, and O. sativa) evolve in environments with various biotic and abiotic stresses that fluctuate in intensity through space and time. Microbial pathogens and invertebrate herbivores such as plant-parasitic nematodes and caterpillars show geographical and temporal variation in activity patterns and may respond differently to certain plant defensive mechanisms. As such, plant interactions with multiple community members may result in conflicting selection pressures on genetic polymorphisms. Here, through assays with different above- and belowground herbivores, the fall armyworm (Spodoptera frugiperda) and the southern root-knot nematode (Meloidogyne incognita), respectively, and comparison with rice responses to microbial pathogens, we identify potential genetic trade-offs at the KSL8 and MG1 loci on chromosome 11. KSL8 encodes the first committed step towards biosynthesis of either stemarane- or stemodane-type diterpenoids through the japonica (KSL8-jap) or indica (KSL8-ind) allele. Knocking out KSL8-jap and CPS4, encoding an enzyme that acts upstream in diterpenoid synthesis, in japonica rice cultivars increased resistance to S. frugiperda and decreased resistance to M. incognita. Furthermore, MG1 resides in a haplotype that provided resistance to M. incognita, while alternative haplotypes are involved in mediating resistance to the rice blast fungus Magnaporthe oryzae and other pests and pathogens. Finally, KSL8 and MG1 alleles are located within trans-species haplotypes and may be evolving under long-term balancing selection. Our data are consistent with a hypothesis that polymorphisms at KSL8 and MG1 may be maintained through complex and diffuse community interactions.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
kjh给kjh的求助进行了留言
1秒前
脑洞疼应助欢喜代桃采纳,获得10
2秒前
3秒前
L_93完成签到,获得积分10
4秒前
zho应助白芷烟采纳,获得10
6秒前
yrwxxxx给yrwxxxx的求助进行了留言
7秒前
斯文败类应助幸福大碗采纳,获得10
11秒前
13秒前
HRH关闭了HRH文献求助
14秒前
TTTaT完成签到,获得积分10
15秒前
乐乐应助wzx采纳,获得10
15秒前
23秒前
深情安青应助高文强采纳,获得10
23秒前
24秒前
思源应助圈儿多尼采纳,获得10
25秒前
george完成签到,获得积分20
25秒前
ff999完成签到,获得积分10
27秒前
boomzycz发布了新的文献求助10
28秒前
afabeita发布了新的文献求助10
29秒前
科研通AI5应助雨过天晴采纳,获得10
29秒前
wangwei完成签到 ,获得积分10
32秒前
34秒前
37秒前
黄毅发布了新的文献求助10
39秒前
wzx发布了新的文献求助10
40秒前
41秒前
在水一方应助phase zebra采纳,获得10
45秒前
雨过天晴发布了新的文献求助10
46秒前
49秒前
50秒前
CY完成签到 ,获得积分10
51秒前
小洋完成签到 ,获得积分10
52秒前
动力小滋完成签到,获得积分10
53秒前
Eve完成签到,获得积分10
53秒前
DSR完成签到,获得积分10
54秒前
打打应助高文强采纳,获得10
54秒前
黎奈发布了新的文献求助10
55秒前
ruann发布了新的文献求助10
56秒前
cherry完成签到 ,获得积分10
56秒前
FashionBoy应助三余采纳,获得10
57秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
ISCN 2024 – An International System for Human Cytogenomic Nomenclature (2024) 3000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
T/CAB 0344-2024 重组人源化胶原蛋白内毒素去除方法 1000
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3775765
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3321385
关于积分的说明 10205263
捐赠科研通 3036395
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1666090
邀请新用户注册赠送积分活动 797294
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 757794