Published February 8, 2019 | Version v1
Publication Open

Role of lysine residues of the <i>Magnaporthe oryzae</i> effector AvrPiz‐t in effector‐ and PAMP‐triggered immunity

Creators

  • 1. The Ohio State University
  • 2. Chinese Academy of Agricultural Sciences
  • 3. Institute of Plant Protection

Description

Summary Magnaporthe oryzae is an important fungal pathogen of both rice and wheat. However, how M. oryzae effectors modulate plant immunity is not fully understood. Previous studies have shown that the M. oryzae effector AvrPiz‐t targets the host ubiquitin‐proteasome system to manipulate plant defence. In return, two rice ubiquitin E3 ligases, APIP6 and APIP10, ubiquitinate AvrPiz‐t for degradation. To determine how lysine residues contribute to the stability and function of AvrPiz‐t, we generated double (K1,2R‐AvrPiz‐t), triple (K1,2,3R‐AvrPiz‐t) and l ysine‐ f ree (LF‐AvrPiz‐t) mutants by mutating lysines into arginines in AvrPiz‐t. LF‐AvrPiz‐t showed the highest protein accumulation when transiently expressed in rice protoplasts. When co‐expressed with APIP10 in Nicotiana benthamiana , LF‐AvrPiz‐t was more stable than AvrPiz‐t and was less able to degrade APIP10. The avirulence of LF‐AvrPiz‐t on Piz‐t:HA plants was less than that of AvrPiz‐t, which led to resistance reduction and lower accumulation of the Piz‐t:HA protein after inoculation with the LF‐AvrPiz‐t ‐carrying isolate. Chitin‐ and flg22‐induced production of reactive oxygen species (ROS) was higher in LF‐AvrPiz‐t than in AvrPiz‐t transgenic plants. In addition, LF‐AvrPiz‐t transgenic plants were less susceptible than AvrPiz‐t transgenic plants to a virulent isolate. Furthermore, both AvrPiz‐t and LF‐AvrPiz‐t interacted with OsRac1, but the suppression of OsRac1‐mediated ROS generation by LF‐AvrPiz‐t was significantly lower than that by AvrPiz‐t. Together, these results suggest that the lysine residues of AvrPiz‐t are required for its avirulence and virulence functions in rice.

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

Translated Description (Arabic)

ملخص Magnaporthe oryzae هو أحد مسببات الأمراض الفطرية الهامة لكل من الأرز والقمح. ومع ذلك، فإن كيفية تعديل مستجيبات M. oryzae لمناعة النبات ليست مفهومة تمامًا. أظهرت الدراسات السابقة أن مستجيب M. oryzae AvrPiz يستهدف نظام ubiquitin-proteasome المضيف للتلاعب بالدفاع عن النبات. في المقابل، يوجد اثنان من ليغازات يوبيكويتين E3 للأرز، APIP6 و APIP10، في كل مكان AvrPiz -t للتدهور. لتحديد كيفية مساهمة بقايا اللايسين في استقرار ووظيفة AvrPiz -t، قمنا بتوليد طفرات مزدوجة (K1، 2R - AvrPiz -t) وثلاثية (K1، 2،3 R - AvrPiz -t) و l ysine - free (LF-AvrPiz-t) عن طريق تحويل اللايسينات إلى أرجينينات في AvrPiz-t. أظهر LF-AvrPiz -t أعلى تراكم للبروتين عند التعبير عنه مؤقتًا في الخلايا البروتوبلاستية للأرز. عندما تم التعبير عنها مع APIP10 في نيكوتيانا بينثاميانا ، كان LF-AvrPiz -t أكثر استقرارًا منAvrPiz -t وكان أقل قدرة على تدهور APIP10. كان عدم فوعة نباتات LF-AvrPiz -t على Piz-t:HA أقل من نباتات AvrPiz-t، مما أدى إلى تقليل المقاومة وانخفاض تراكم بروتين Piz-t:HA بعد التلقيح مع العزل الحامل لـ LF- AvrPiz - t. كان الإنتاج المستحث بالكيتين و flg22 لأنواع الأكسجين التفاعلية (ROS) أعلى في LF- AvrPiz-t منه في نباتات AvrPiz-t المعدلة وراثيًا. بالإضافة إلى ذلك، كانت النباتات المعدلة وراثيًا LF- AvrPiz - t أقل عرضة من النباتات المعدلة وراثيًا AvrPiz -t لعزل خبيث. علاوة على ذلك، لم يتفاعل كل من AvrPiz-t و LF - AvrPiz - t مع OsRac1، لكن قمع توليد ROS بوساطة OsRac1 من قبل LF-AvrPiz-t كان أقل بكثير من ذلك من قبل AvrPiz-t. تشير هذه النتائج معًا إلى أن بقايا اللايسين في AvrPiz مطلوبة لوظائف الفوعة والفوعة في الأرز.

Translated Description (French)

Résumé Magnaporthe oryzae est un pathogène fongique important du riz et du blé. Cependant, la façon dont les effecteurs de M. oryzae modulent l'immunité des plantes n'est pas entièrement comprise. Des études antérieures ont montré que l'effecteur AvrPiz ‐t de M. oryzae cible le système ubiquitine‐protéasome de l'hôte pour manipuler la défense des plantes. En retour, deux ligases E3 de l'ubiquitine du riz, APIP6 et APIP10, ubiquitinent AvrPiz‐t pour la dégradation. Pour déterminer comment les résidus de lysine contribuent à la stabilité et à la fonction d'AvrPiz ‐t, nous avons généré des mutants doubles (K1,2R ‐ AvrPiz ‐ t), triples (K1,2,3R ‐ AvrPiz ‐ t) et l ysine ‐ f ree (LF ‐ AvrPiz ‐t) en mutant les lysines en arginines dansAvrPiz ‐t. LF‐ AvrPiz ‐t a montré l'accumulation de protéines la plus élevée lorsqu'elle est exprimée de manière transitoire dans les protoplastes de riz. Lorsqu'elle a été co-exprimée avec APIP10 dans Nicotiana benthamiana , LF‐AvrPiz ‐t était plus stable qu'AvrPiz‐t et était moins capable de dégrader APIP10. L'avirulence de LF‐ AvrPiz‐t sur les plantes Piz‐t :HA était inférieure à celle d'AvrPiz ‐t, ce qui a conduit à une réduction de la résistance et à une accumulation plus faible de la protéine Piz‐t :HA après inoculation avec l'isolat porteur de LF‐ AvrPiz ‐ t ‐. La production induite par la chitine et le flg22 d'espèces réactives de l'oxygène (ROS) était plus élevée dans le LF‐AvrPiz ‐t que dans les plantes transgéniques AvrPiz ‐t. En outre, les plantes transgéniques LF‐AvrPiz ‐t étaient moins sensibles que les plantes transgéniques AvrPiz ‐t à un isolat virulent. En outre, AvrPiz‐t et LF‐AvrPiz‐t ont interagi avec OsRac1, mais la suppression de la génération de ROS médiée par OsRac1 par LF‐AvrPiz ‐t était significativement inférieure à celle d'AvrPiz ‐t. Ensemble, ces résultats suggèrent que les résidus de lysine d'AvrPiz ‐t sont nécessaires pour ses fonctions d'avirulence et de virulence dans le riz.

Translated Description (Spanish)

Resumen Magnaporthe oryzae es un importante patógeno fúngico tanto del arroz como del trigo. Sin embargo, no se comprende completamente cómo los efectores de M. oryzae modulan la inmunidad de las plantas. Estudios previos han demostrado que el efector AvrPiz ‐t de M. oryzae se dirige al sistema de ubiquitina‐proteasoma del huésped para manipular la defensa de la planta. A cambio, dos ubiquitina E3 ligasas de arroz, APIP6 y APIP10, ubiquitinan AvrPiz‐t para su degradación. Para determinar cómo los residuos de lisina contribuyen a la estabilidad y función de AvrPiz ‐t, generamos mutantes dobles (K1,2R‐ AvrPiz ‐t), triples (K1,2,3R ‐ AvrPiz ‐t) y lisina ‐ f ree (LF‐ AvrPiz ‐t) mutando lisinas en argininas en AvrPiz‐t. LF‐AvrPiz‐t mostró la mayor acumulación de proteínas cuando se expresó transitoriamente en protoplastos de arroz. Cuando secoexpresó con APIP10 en Nicotiana benthamiana , LF‐ AvrPiz‐t fue más estable que AvrPiz‐t y fue menos capaz de degradar APIP10. La avirulencia de LF‐ AvrPiz‐t en plantas Piz‐t:HA fue menor que la de AvrPiz ‐t, lo que condujo a la reducción de la resistencia y una menor acumulación de la proteína Piz‐t:HA después de la inoculación con el aislado portador de LF‐ AvrPiz ‐ t. La producción inducidapor quitina y flg22 de especies reactivas de oxígeno (ROS) fue mayor en las plantas transgénicas LF-AvrPiz-t que en las AvrPiz-t. Además, las plantas transgénicas LF-AvrPiz-t fueron menos susceptibles que las plantas transgénicas AvrPiz-t a un aislado virulento. Además, tanto AvrPiz‐t como LF‐ AvrPiz‐t interactuaron con OsRac1, pero la supresión de la generación de ROS mediada por OsRac1 por parte de LF‐AvrPiz ‐t fue significativamente menor que la de AvrPiz‐t. En conjunto, estos resultados sugieren que los residuos de lisina de AvrPiz‐t son necesarios para sus funciones de avirulencia y virulencia en el arroz.

Files

mpp.12779.pdf

Files (16.1 kB)

⚠️ 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
md5:604af048ecd8330761729ebaa8190e43
16.1 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
دور بقايا اللايسين لمستجيب ماغنابورث <i>أوريزاي</i> AvrPiz -t في المستجيب- والمناعة المحفزة PAMP-
Translated title (French)
Rôle des résidus de lysine de l'effecteur <i>Magnaporthe oryzae</i> AvrPiz ‐t dans l'immunité déclenchée par l'effecteur et le PAMP‐
Translated title (Spanish)
Papel de los residuos de lisina del efector <i>Magnaporthe oryzae</i> AvrPiz‐t en la inmunidad activada por efectores y PAMP

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2904356167
DOI
10.1111/mpp.12779

Is supplement to
https://openalex.org/W4281960366 (Other)
https://openalex.org/W3194881732 (Other)
https://openalex.org/W3159498042 (Other)
https://openalex.org/W2802040540 (Other)
https://openalex.org/W2777962841 (Other)
https://openalex.org/W2768917333 (Other)
https://openalex.org/W2768665317 (Other)
https://openalex.org/W2371728725 (Other)
https://openalex.org/W2099095224 (Other)
https://openalex.org/W2072895708 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
China

References

  • https://openalex.org/W1548542550
  • https://openalex.org/W1963990261
  • https://openalex.org/W1965995197
  • https://openalex.org/W1979971043
  • https://openalex.org/W1980023530
  • https://openalex.org/W1981620052
  • https://openalex.org/W1995979535
  • https://openalex.org/W1996766766
  • https://openalex.org/W1999041156
  • https://openalex.org/W2022908372
  • https://openalex.org/W2026320444
  • https://openalex.org/W2026411346
  • https://openalex.org/W2028161249
  • https://openalex.org/W2043983705
  • https://openalex.org/W2044728313
  • https://openalex.org/W2050268205
  • https://openalex.org/W2052821301
  • https://openalex.org/W2060410804
  • https://openalex.org/W2063214751
  • https://openalex.org/W2069078351
  • https://openalex.org/W2070272438
  • https://openalex.org/W2079684828
  • https://openalex.org/W2082091267
  • https://openalex.org/W2089865526
  • https://openalex.org/W2102967742
  • https://openalex.org/W2108199669
  • https://openalex.org/W2109815664
  • https://openalex.org/W2117534309
  • https://openalex.org/W2134030532
  • https://openalex.org/W2135599428
  • https://openalex.org/W2136309212
  • https://openalex.org/W2137871007
  • https://openalex.org/W2144877714
  • https://openalex.org/W2148314524
  • https://openalex.org/W2156611167
  • https://openalex.org/W2162515800
  • https://openalex.org/W2165946989
  • https://openalex.org/W2306516213
  • https://openalex.org/W2519257443
  • https://openalex.org/W2558438718
  • https://openalex.org/W2770849706
  • https://openalex.org/W2951870836