Arabidopsis WRKY33 Is a Key Transcriptional Regulator of Hormonal and Metabolic Responses toward Botrytis cinerea Infection

拟南芥 灰葡萄孢菌 WRKY蛋白质结构域 茉莉酸 生物 茉莉酸 拟南芥 转录因子 系统获得性抵抗 植物对草食的防御 基因 遗传学 植物 突变体
作者
Rainer P. Birkenbihl,Celia Diezel,Imre E. Somssich
出处
期刊:Plant Physiology [Oxford University Press]
卷期号:159 (1): 266-285 被引量:500
标识
DOI:10.1104/pp.111.192641
摘要

Abstract The Arabidopsis (Arabidopsis thaliana) transcription factor WRKY33 is essential for defense toward the necrotrophic fungus Botrytis cinerea. Here, we aimed at identifying early transcriptional responses mediated by WRKY33. Global expression profiling on susceptible wrky33 and resistant wild-type plants uncovered massive differential transcriptional reprogramming upon B. cinerea infection. Subsequent detailed kinetic analyses revealed that loss of WRKY33 function results in inappropriate activation of the salicylic acid (SA)-related host response and elevated SA levels post infection and in the down-regulation of jasmonic acid (JA)-associated responses at later stages. This down-regulation appears to involve direct activation of several jasmonate ZIM-domain genes, encoding repressors of the JA-response pathway, by loss of WRKY33 function and by additional SA-dependent WRKY factors. Moreover, genes involved in redox homeostasis, SA signaling, ethylene-JA-mediated cross-communication, and camalexin biosynthesis were identified as direct targets of WRKY33. Genetic studies indicate that although SA-mediated repression of the JA pathway may contribute to the susceptibility of wrky33 plants to B. cinerea, it is insufficient for WRKY33-mediated resistance. Thus, WRKY33 apparently directly targets other still unidentified components that are also critical for establishing full resistance toward this necrotroph.

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