Published September 19, 2023 | Version v1
Publication Open

Jasmonate signaling drives defense responses against Alternaria alternata in chrysanthemum

Creators

  • 1. Ministry of Agriculture and Rural Affairs
  • 2. Nanjing Agricultural University
  • 3. State Forestry and Grassland Administration

Description

Black spot disease caused by the necrotrophic fungus Alternaria spp. is one of the most devastating diseases affecting Chrysanthemum morifolium. There is currently no effective way to prevent chrysanthemum black spot.We revealed that pre-treatment of chrysanthemum leaves with the methy jasmonate (MeJA) significantly reduces their susceptibility to Alternaria alternata. To understand how MeJA treatment induces resistance, we monitored the dynamics of metabolites and the transcriptome in leaves after MeJA treatment following A. alternata infection. JA signaling affected the resistance of plants to pathogens through cell wall modification, Ca2+ regulation, reactive oxygen species (ROS) regulation, mitogen-activated protein kinase cascade and hormonal signaling processes, and the accumulation of anti-fungal and anti-oxidant metabolites. Furthermore, the expression of genes associated with these functions was verified by reverse transcription quantitative PCR and transgenic assays.Our findings indicate that MeJA pre-treatment could be a potential orchestrator of a broad-spectrum defense response that may help establish an ecologically friendly pest control strategy and offer a promising way of priming plants to induce defense responses against A. alternata.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

مرض البقعة السوداء الناجم عن الفطريات الميتة البديلة هو واحد من أكثر الأمراض المدمرة التي تؤثر على أقحوان موريفوليوم. لا توجد حاليًا طريقة فعالة لمنع البقعة السوداء للأقحوان. لقد كشفنا أن المعالجة المسبقة لأوراق الأقحوان مع الياسمونات الميثية (MeJA) تقلل بشكل كبير من قابليتها للتناوب البديل. لفهم كيف يحفز علاج MeJA المقاومة، قمنا بمراقبة ديناميكيات المستقلبات والنسخة في الأوراق بعد علاج MeJA بعد عدوى A. alternata. أثرت إشارات JA على مقاومة النباتات لمسببات الأمراض من خلال تعديل جدار الخلية، وتنظيم Ca2 +، وتنظيم أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS)، وتسلسل كيناز البروتين المنشط بالميتوجين وعمليات الإشارات الهرمونية، وتراكم المستقلبات المضادة للفطريات والمضادة للأكسدة. علاوة على ذلك، تم التحقق من التعبير عن الجينات المرتبطة بهذه الوظائف عن طريق النسخ العكسي لـ تفاعل البوليميراز المتسلسل الكمي والمقايسات المعدلة وراثيًا. تشير نتائجنا إلى أن المعالجة المسبقة لـ MeJA يمكن أن تكون منسقًا محتملاً لاستجابة دفاعية واسعة الطيف قد تساعد في وضع استراتيجية صديقة للبيئة لمكافحة الآفات وتقديم طريقة واعدة لتجهيز النباتات للحث على استجابات دفاعية ضد A. Alternata.

Translated Description (French)

La maladie des points noirs causée par le champignon nécrotrophe Alternaria spp. est l'une des maladies les plus dévastatrices affectant Chrysanthemum morifolium. Il n'existe actuellement aucun moyen efficace de prévenir la tache noire du chrysanthème. Nous avons révélé que le prétraitement des feuilles de chrysanthème avec le méthy jasmonate (MeJA) réduit considérablement leur sensibilité à Alternaria alternata. Pour comprendre comment le traitement par MeJA induit une résistance, nous avons suivi la dynamique des métabolites et le transcriptome dans les feuilles après le traitement par MeJA suite à une infection à A. alternata. La signalisation JA a affecté la résistance des plantes aux agents pathogènes par la modification de la paroi cellulaire, la régulation du Ca2+, la régulation des espèces réactives de l'oxygène (ROS), la cascade de protéines kinases activées par les mitogènes et les processus de signalisation hormonale, et l'accumulation de métabolites antifongiques et antioxydants. De plus, l'expression des gènes associés à ces fonctions a été vérifiée par PCR quantitative de transcription inverse et des tests transgéniques. Nos résultats indiquent que le prétraitement MeJA pourrait être un orchestrateur potentiel d'une réponse de défense à large spectre qui pourrait aider à établir une stratégie de lutte antiparasitaire respectueuse de l'environnement et offrir un moyen prometteur d'amorcer les plantes pour induire des réponses de défense contre A. alternata.

Translated Description (Spanish)

La enfermedad de la mancha negra causada por el hongo necrotrófico Alternaria spp. es una de las enfermedades más devastadoras que afectan a Chrysanthemum morifolium. Actualmente no existe una forma efectiva de prevenir la mancha negra de crisantemo. Revelamos que el pretratamiento de las hojas de crisantemo con el jasmonato de metilo (MeJA) reduce significativamente su susceptibilidad a Alternaria alternata. Para comprender cómo el tratamiento con MeJA induce resistencia, monitoreamos la dinámica de los metabolitos y el transcriptoma en las hojas después del tratamiento con MeJA después de la infección por A. alternata. La señalización de JA afectó la resistencia de las plantas a los patógenos a través de la modificación de la pared celular, la regulación del Ca2+, la regulación de las especies reactivas de oxígeno (ROS), la cascada de proteínas quinasas activadas por mitógenos y los procesos de señalización hormonal, y la acumulación de metabolitos antifúngicos y antioxidantes. Además, la expresión de genes asociados con estas funciones se verificó mediante PCR cuantitativa de transcripción inversa y ensayos transgénicos. Nuestros hallazgos indican que el pretratamiento con MeJA podría ser un orquestador potencial de una respuesta de defensa de amplio espectro que puede ayudar a establecer una estrategia de control de plagas ecológicamente amigable y ofrecer una forma prometedora de cebar plantas para inducir respuestas de defensa contra A. alternata.

Files

s12864-023-09671-0.pdf

Files (2.7 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:1179c676bc85eb6304e51d4411e3749c
2.7 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تؤدي إشارات ياسمونات إلى استجابات دفاعية ضد البديل البديل في أقحوان
Translated title (French)
La signalisation Jasmonate stimule les réponses de défense contre Alternaria alternata dans le chrysanthème
Translated title (Spanish)
La señalización de jasmonato impulsa las respuestas de defensa contra Alternaria alternata en el crisantemo

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4386841750
DOI
10.1186/s12864-023-09671-0

Is supplement to
https://openalex.org/W848508741 (Other)
https://openalex.org/W4376642837 (Other)
https://openalex.org/W3021041612 (Other)
https://openalex.org/W3013067846 (Other)
https://openalex.org/W2350579137 (Other)
https://openalex.org/W2085005894 (Other)
https://openalex.org/W2052776329 (Other)
https://openalex.org/W2029400783 (Other)
https://openalex.org/W2014791276 (Other)
https://openalex.org/W1578019251 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
China

References

  • https://openalex.org/W1551010442
  • https://openalex.org/W1587936708
  • https://openalex.org/W1870588620
  • https://openalex.org/W1958695491
  • https://openalex.org/W1986662234
  • https://openalex.org/W1995444885
  • https://openalex.org/W1999574084
  • https://openalex.org/W2007315885
  • https://openalex.org/W2013351651
  • https://openalex.org/W2028886234
  • https://openalex.org/W2049738971
  • https://openalex.org/W2050018481
  • https://openalex.org/W2052062809
  • https://openalex.org/W2052722778
  • https://openalex.org/W2054262102
  • https://openalex.org/W2060041263
  • https://openalex.org/W2071498054
  • https://openalex.org/W2073931816
  • https://openalex.org/W2074878417
  • https://openalex.org/W2102278945
  • https://openalex.org/W2107007103
  • https://openalex.org/W2107277218
  • https://openalex.org/W2112711624
  • https://openalex.org/W2121887205
  • https://openalex.org/W2122221811
  • https://openalex.org/W2132836499
  • https://openalex.org/W2135735326
  • https://openalex.org/W2149993527
  • https://openalex.org/W2152239989
  • https://openalex.org/W2155421142
  • https://openalex.org/W2156475745
  • https://openalex.org/W2159827069
  • https://openalex.org/W2168792673
  • https://openalex.org/W2170551349
  • https://openalex.org/W2179438025
  • https://openalex.org/W2192080449
  • https://openalex.org/W2415915489
  • https://openalex.org/W2479540212
  • https://openalex.org/W2507250986
  • https://openalex.org/W2508579932
  • https://openalex.org/W2569729879
  • https://openalex.org/W2569926645
  • https://openalex.org/W2592539319
  • https://openalex.org/W2594267981
  • https://openalex.org/W2597141161
  • https://openalex.org/W2603959463
  • https://openalex.org/W2735606236
  • https://openalex.org/W2766593385
  • https://openalex.org/W2796581552
  • https://openalex.org/W2802959259
  • https://openalex.org/W2803272212
  • https://openalex.org/W2803753685
  • https://openalex.org/W2806969111
  • https://openalex.org/W2810527780
  • https://openalex.org/W2882233300
  • https://openalex.org/W2890097187
  • https://openalex.org/W2903776840
  • https://openalex.org/W2921812613
  • https://openalex.org/W2926201320
  • https://openalex.org/W2945860610
  • https://openalex.org/W2949933299
  • https://openalex.org/W2960066468
  • https://openalex.org/W2962235417
  • https://openalex.org/W2975032627
  • https://openalex.org/W2991168226
  • https://openalex.org/W3006687580
  • https://openalex.org/W3009149724
  • https://openalex.org/W3016189449
  • https://openalex.org/W3023546899
  • https://openalex.org/W3028123991
  • https://openalex.org/W3028156709
  • https://openalex.org/W3030341175
  • https://openalex.org/W3033858248
  • https://openalex.org/W3042014956
  • https://openalex.org/W3047812385
  • https://openalex.org/W3098560313
  • https://openalex.org/W3113980225
  • https://openalex.org/W3158977935
  • https://openalex.org/W3202290742
  • https://openalex.org/W4206814676
  • https://openalex.org/W4225005418
  • https://openalex.org/W4240574505
  • https://openalex.org/W4242137597
  • https://openalex.org/W4307425304
  • https://openalex.org/W4310208880
  • https://openalex.org/W4319787028
  • https://openalex.org/W4320180459
  • https://openalex.org/W4321602366
  • https://openalex.org/W4362454676
  • https://openalex.org/W4363648807
  • https://openalex.org/W4366815267
  • https://openalex.org/W4376138146