研究人员确定云顶集团3118中国官方网站在水稻中提高疾病弹性的作用

三重奏站在温室里,右边有水稻植物:黑色的老人,黑发,年轻的男人,穿着蓝色衬衫微笑,年轻的女人,长长的黑发,灰色和黑色
赖斯研究人员鲁本·彼得斯(Reuben Peters),罗伊·J·卡弗(Roy J.爱荷华州立大学惠特尼·巴克斯特(Whitney Baxter)摄影。

爱荷华州艾姆斯 - 爱荷华州立大学的研究人员已经确定了两个可以帮助稻米捍卫疾病的云顶集团3118中国官方网站,包括毁灭性的真菌爆炸病原体,这些病原体经常在全球范围内造成大量水稻生产损失。   

全世界的一半以上依赖大米是必不可少的每日食品主食。在潮湿条件下生长的农作物特别容易受到真菌疾病的影响。大米的许多防御能力源于称为二萜的天然植物抗生素化合物。最近,新鉴定出了一大群这些化合物,并发现可以用作对真菌病原体的抗生素。 

这些化合物似乎是由称为Miltiradiene的二萜制成的。但是,该化学物质不是由任何已知云顶集团3118中国官方网站产生的。大米似乎正在使这些抗生素无处不在 - 不是大自然通常的工作方式。

生物化学侦探项目

鲁本·彼得斯(Reuben Peters),爱荷华州的罗伊·J·卡弗(Roy J. 

在他的实验室小组中的两个学生Yiling Feng的领导下,部门间植物生物学计划的博士生和生物化学大二学生Tristan Weers,他们至少发现了一些关键的缺失链接。他们确定了两个云顶集团3118中国官方网站(OSKSL14和OSKSL10)与米尔替二烯有关,因此,疾病弹性。  

Feng首先找到OSKSL14。该云顶集团3118中国官方网站尚未表征,但她的研究表明,它可能是制造Miltiradiene的原因。 OSKSL10与OSKSL14密切相关,这表明它也可能涉及。冯与韦尔斯(Weers)合作克隆了云顶集团3118中国官方网站,然后韦尔斯(Weers)能够确认两个云顶集团3118中国官方网站编码产生miltiradiene的酶,并触发其天然抗生素化合物的产生。 

“这使云顶集团3118中国官方网站非常重要,”冯说。 “我来自中国,大米是我们每天饮食的基本组成部分,因此这对我这样的国家可能是真正的好处。” 

研究小组的发现已被接受在《科学杂志》中出版Abiotech,在彼得斯与冯和韦尔斯合着的论文中。 

“这项工作代表了对大米的基本理解的重要贡献,为水稻二萜天然产物的演变提供了宝贵的见解,”彼得斯说。

“这项研究提供了稻米育种者可以使用的新工具来提高其品种的弹性和生产力,”他继续说道。 “这些抗病云顶集团3118中国官方网站可以提供的特征可能会变得越来越重要,因为气候变化将新的病原体带到了植物进化中并不真正需要云顶集团3118中国官方网站的地区。”

从云顶集团3118中国官方网站发现到国际研究机会

彼得斯向他的年轻实验室建议提供了很多荣誉。 “耶林的见解和工作对于该项目的成功至关重要。特里斯坦在帮助确保我们发现的含义方面发挥了重要作用。”  

这项研究的“最酷”方面之一是学习大米的机会,这是他没有任何经验的全球主要农作物。他在爱荷华州东部的一个农场长大,并来到大学感兴趣的研究,受到AP科学课程的启发,并有机会设计实验室来在Anamosa高中支持他们。当他开始在爱荷华州寻找机会时,BBMB的学生服务专家克莱尔·克鲁塞尔(Claire Kruesel)帮助他找到了前往彼得斯实验室的方式。他在校园的第二学期开始在那里工作。 

“我没有有很多研究经验上大学,”韦尔斯说。 “我确实知道了一些事情,例如移液管的目的。彼得斯博士和实验室的研究生一直很亲切,可以支持我,每当我来实验室时,我都会尝试学习一些新知识。” 

去年夏天,Weers被选为Beitz奖学金,参加了BBMB的第二个队列生物化学夏季研究计划对于本科生。他还参与了为该奖项创建奖项Stupka研究研讨会。在参观校园学生创新中心的启发下,他与一名教职员工合作,使用激光和3D打印机为今年的海报会议获奖者制造新的奖杯。 

指导新兴的研究人员对彼得斯来说并不是什么新鲜事,彼得斯自20年前加入爱荷华州立大学以来就一直与他的实验室研究生一起工作。得益于彼得斯(Peters)在德国世界知名的马克斯·普朗克化学生态学研究所(Max Planck Institute from Max Planck Institute of Dermany)的休假之间的联系,Weers将有机会在夏季磨练他的研究技能。  

“有这个机会我感到非常兴奋和幸运,”韦尔斯说。 

同时,彼得斯实验室中的团队有工作要做。他们已经发现了至少五个未表征的水稻云顶集团3118中国官方网站,并计划了更多侦查,以查看是否可以揭示其功能。 

他们的工作得到了USDA农业食品和研究计划和国立卫生研究院的赠款的支持。

联系人

Reuben Peters,Roy J. Carver生物化学与微生物学系,515-294-8580,rjpeters@iastate.edu

Yiling Feng,跨部门植物生物学研究生计划lfeng@iastate.edu 

Tristan Weers,生物化学,tweers@iastate.edu

Ann Y. Robinson,《农业与生命科学通讯》,515-294-3066,,ayr@iastate.edu