Suppression of cell wall-related genes associated with stunting of Oryza glaberrima infected with Rice tungro spherical virus
pmid: 24550897
pmc: PMC3912842
Suppression of cell wall-related genes associated with stunting of Oryza glaberrima infected with Rice tungro spherical virus
La enfermedad del tungro del arroz es una enfermedad compleja causada por la interacción entre el virus baciliforme del tungro del arroz y el virus esférico del tungro del arroz (RTSV). El RTSV por sí solo no causa síntomas reconocibles en la mayoría de las plantas de arroz asiático (Oryza sativa), mientras que se encontró que algunas plantas de arroz africano (O. glaberrima) se atrofian por el RTSV. El retraso en el crecimiento de las plantas de arroz por infecciones virales suele acompañar a la supresión de varios genes relacionados con la pared celular. Se examinó la expresión de genes relacionados con la pared celular en O. glaberrima y O. sativa infectados con RTSV para ver la relación entre la gravedad del retraso en el crecimiento y la supresión de genes relacionados con la pared celular por RTSV. Se encontró que las alturas de cuatro accesiones de O. glaberrima disminuyeron en un 14-34% a los 28 días posteriores a la inoculación (DPI) con RTSV, mientras que la reducción de la altura de las plantas de O. sativa por RTSV no fue significativa. El RTSV se acumuló más en las plantas de O. glaberrima que en las plantas de O. sativa, pero el nivel de acumulación de RTSV no se correlacionó con el grado de reducción de altura entre las cuatro accesiones de O. glaberrima. El examen de la expresión de genes para la celulosa sintasa A5 (CESA5) y A6 (CESA6), celulosa sintasa similar a A9 (CSLA9) y C7, y α-expansina 1 (expansina 1) y 15 precursores en plantas de O. glaberrima y O. sativa entre 7 y 28 dpi con RTSV mostró que los genes como los de CESA5, CESA6, CSLA9 y expansina 1 se suprimieron más significativamente en plantas con retraso en el crecimiento de O. glaberrima a 14 dpi con RTSV que en O. sativa, lo que sugiere que el retraso en el crecimiento de O. glaberrima podría estar asociado con estos genes relacionados con la pared celular suprimidos por RTSV. El examen de la expresión de estos genes en plantas de O. sativa infectadas con otros virus del arroz en estudios previos indicó que es probable que la supresión del gen expansina 1 sea una respuesta distintiva comúnmente asociada con el retraso del crecimiento inducido por virus de las especies de Oryza. Estos resultados sugieren que el retraso en el crecimiento de O. glaberrima por infección por RTSV podría estar asociado con la supresión de estos genes relacionados con la pared celular en la etapa temprana de la infección por RTSV.
La maladie du riz tungro est une maladie complexe causée par l'interaction entre le virus bacilliforme du riz tungro et le virus sphérique du riz tungro (RTSV). Le RTSV à lui seul ne provoque pas de symptômes reconnaissables chez la plupart des plants de riz asiatique (Oryza sativa), alors que certains plants de riz africain (O. glaberrima) présentent un retard de croissance dû au RTSV. Le retard de croissance des plants de riz par des infections virales accompagne généralement la suppression de divers gènes liés à la paroi cellulaire. L'expression des gènes liés à la paroi cellulaire a été examinée chez O. glaberrima et O. sativa infectés par le RTSV pour voir la relation entre la gravité du retard de croissance et la suppression des gènes liés à la paroi cellulaire par le RTSV. Les hauteurs de quatre accessions d'O. glaberrima ont diminué de 14 à 34 % 28 jours après l'inoculation (DPI) avec le RTSV, alors que la réduction de la hauteur des plantes d'O. sativa par le RTSV n'était pas significative. Le RTSV s'est accumulé plus dans les plantes d'O. glaberrima que dans les plantes d'O. sativa, mais le niveau d'accumulation du RTSV n'était pas corrélé au degré de réduction de la hauteur parmi les quatre accessions d'O. glaberrima. L'examen de l'expression des gènes de la cellulose synthase A5 (CESA5) et A6 (CESA6), de la cellulose synthase-like A9 (CSLA9) et C7, et de l'α-expansine 1 (expansine 1) et de 15 précurseurs chez les plantes O. glaberrima et O. sativa entre 7 et 28 dpi avec RTSV a montré que les gènes tels que ceux de CESA5, CESA6, CSLA9 et expansine 1 étaient plus significativement supprimés chez les plantes rabougries d'O. glaberrima à 14 dpi avec RTSV que chez O. sativa, suggérant que le rabattement d'O. glaberrima pourrait être associé à ces gènes liés à la paroi cellulaire supprimés par RTSV. L'examen de l'expression de ces gènes chez des plantes d'O. sativa infectées par d'autres virus du riz dans des études antérieures a indiqué que la suppression du gène de l'expansine 1 est susceptible d'être une réponse de signature généralement associée au retard de croissance induit par le virus de l'espèce Oryza. Ces résultats suggèrent que le retard de croissance de O. glaberrima par infection par le RTSV pourrait être associé à la suppression de ces gènes liés à la paroi cellulaire au stade précoce de l'infection par le RTSV.
Rice tungro disease is a complex disease caused by the interaction between Rice tungro bacilliform virus and Rice tungro spherical virus (RTSV). RTSV alone does not cause recognizable symptoms in most Asian rice (Oryza sativa) plants, whereas some African rice (O. glaberrima) plants were found to become stunted by RTSV. Stunting of rice plants by virus infections usually accompanies the suppression of various cell wall-related genes. The expression of cell wall-related genes was examined in O. glaberrima and O. sativa infected with RTSV to see the relationship between the severity of stunting and the suppression of cell wall-related genes by RTSV. The heights of four accessions of O. glaberrima were found to decline by 14-34% at 28 days post-inoculation (dpi) with RTSV, whereas the height reduction of O. sativa plants by RTSV was not significant. RTSV accumulated more in O. glaberrima plants than in O. sativa plants, but the level of RTSV accumulation was not correlated with the degree of height reduction among the four accessions of O. glaberrima. Examination for expression of genes for cellulose synthase A5 (CESA5) and A6 (CESA6), cellulose synthase-like A9 (CSLA9) and C7, and α-expansin 1 (expansin 1) and 15 precursors in O. glaberrima and O. sativa plants between 7 and 28 dpi with RTSV showed that the genes such as those for CESA5, CESA6, CSLA9, and expansin 1were more significantly suppressed in stunted plants of O. glaberrima at 14 dpi with RTSV than in O. sativa, suggesting that stunting of O. glaberrima might be associated with these cell wall-related genes suppressed by RTSV. Examination for expression of these genes in O. sativa plants infected with other rice viruses in previous studies indicated that the suppression of the expansin 1 gene is likely to be a signature response commonly associated with virus-induced stunting of Oryza species. These results suggest that stunting of O. glaberrima by RTSV infection might be associated with the suppression of these cell wall-related genes at the early stage of infection with RTSV.
مرض تونغرو الأرز هو مرض معقد ناجم عن التفاعل بين فيروس عصية تونغرو الأرز والفيروس الكروي تونغرو الأرز (RTSV). لا يسبب RTSV وحده أعراضًا يمكن التعرف عليها في معظم نباتات الأرز الآسيوية (Oryza sativa)، في حين وجد أن بعض نباتات الأرز الأفريقية (O. glaberrima) تعاني من التقزم بسبب RTSV. عادة ما يصاحب تقزم نباتات الأرز بسبب عدوى الفيروسات قمع العديد من الجينات المرتبطة بجدار الخلية. تم فحص تعبير الجينات المرتبطة بجدار الخلية في O. glaberrima و O. sativa المصابين بـ RTSV لمعرفة العلاقة بين شدة التقزم وقمع الجينات المرتبطة بجدار الخلية بواسطة RTSV. تم العثور على ارتفاعات أربعة وصلات من O. glaberrima تنخفض بنسبة 14-34 ٪ في 28 يومًا بعد التلقيح (dpi) مع RTSV، في حين أن انخفاض ارتفاع نباتات O. sativa بواسطة RTSV لم يكن كبيرًا. تراكم RTSV في نباتات O. glaberrima أكثر من نباتات O. sativa، لكن مستوى تراكم RTSV لم يكن مرتبطًا بدرجة انخفاض الارتفاع بين الملحقات الأربعة لـ O. glaberrima. أظهر فحص التعبير عن جينات السليلوز سينثاز A5 (CESA5) و A6 (CESA6)، والسليلوز سينثاز مثل A9 (CSLA9) و C7، و α - expansin 1 (expansin 1) و 15 سلائف في O. glaberrima و O. sativa النباتات بين 7 و 28 نقطة في البوصة مع RTSV أن الجينات مثل تلك الخاصة بـ CESA5 و CESA6 و CSLA9 و expansin 1 تم قمعها بشكل أكبر في النباتات المتوقفة من O. glaberrima عند 14 نقطة في البوصة مع RTSV مقارنة بـ O. sativa، مما يشير إلى أن تقزم O. glaberrima قد يرتبط بهذه الجينات المرتبطة بجدار الخلية التي تم قمعها بواسطة RTSV. أشار فحص التعبير عن هذه الجينات في نباتات O. sativa المصابة بفيروسات الأرز الأخرى في الدراسات السابقة إلى أن قمع جين expansin 1 من المرجح أن يكون استجابة مميزة مرتبطة بشكل شائع بالتقزم الناجم عن الفيروسات لأنواع الأوريزا. تشير هذه النتائج إلى أن تقزم O. glaberrima بسبب عدوى RTSV قد يرتبط بقمع هذه الجينات المرتبطة بجدار الخلية في المرحلة المبكرة من الإصابة بفيروس RTSV.
- International Rice Research Institute Philippines
- Institute of Agrobiological Sciences Japan
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