Single-stranded oligodeoxynucleotides induce plant defence in Arabidopsis thaliana

Autor: Adrián Alberto Vojnov, Gabriela Conti, Laila Toum, Valeria Paola Conforte, Franco A. Garolla, Gustavo Eduardo Gudesblat, Sebastian Asurmendi, Francesca Marina Coppola Guerriero
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: CONICET Digital (CONICET)
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
instacron:CONICET
Ann Bot
ISSN: 1095-8290
0305-7364
Popis: Background and AimsSingle-stranded DNA oligodeoxynucleotides (ssODNs) have been shown to elicit immune responses in mammals. In plants, RNA and genomic DNA can activate immunity, although the exact mechanism through which they are sensed is not clear. The aim of this work was to study the possible effect of ssODNs on plant immunity.Key ResultsThe ssODNs IMT504 and 2006 increased protection against the pathogens Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000 and Botrytis cinerea but not against tobacco mosaic virus-Cg when infiltrated in Arabidopsis thaliana. In addition, ssODNs inhibited root growth and promoted stomatal closure in a concentration-dependent manner, with half-maximal effective concentrations between 0.79 and 2.06 µM. Promotion of stomatal closure by ssODNs was reduced by DNase I treatment. It was also diminished by the NADPH oxidase inhibitor diphenyleneiodonium and by coronatine, a bacterial toxin that inhibits NADPH oxidase-dependent reactive oxygen species (ROS) synthesis in guard cells. In addition it was found that ssODN-mediated stomatal closure was impaired in bak1-5, bak1-5/bkk1, mpk3 and npr1-3 mutants. ssODNs also induced early expression of MPK3, WRKY33, PROPEP1 and FRK1 genes involved in plant defence, an effect that was reduced in bak1-5 and bak1-5/bkk1 mutants.ConclusionsssODNs are capable of inducing protection against pathogens through the activation of defence genes and promotion of stomatal closure through a mechanism similar to that of other elicitors of plant immunity, which involves the BAK1 co-receptor, and ROS synthesis. Fil: Toum, Laila. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Ciencia y Tecnología "Dr. César Milstein". Fundación Pablo Cassará. Instituto de Ciencia y Tecnología "Dr. César Milstein"; Argentina Fil: Conti, Gabriela. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación En Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; Argentina Fil: Coppola Guerriero, Francesca Marina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Biociencias, Biotecnología y Biología Traslacional.; Argentina Fil: Conforte, Valeria Paola. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Ciencia y Tecnología "Dr. César Milstein". Fundación Pablo Cassará. Instituto de Ciencia y Tecnología "Dr. César Milstein"; Argentina Fil: Garolla, Franco A.. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Biodiversidad y Biología Experimental; Argentina Fil: Asurmendi, Sebastian. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación En Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; Argentina Fil: Vojnov, Adrián Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Ciencia y Tecnología "Dr. César Milstein". Fundación Pablo Cassará. Instituto de Ciencia y Tecnología "Dr. César Milstein"; Argentina Fil: Gudesblat, Gustavo Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Biociencias, Biotecnología y Biología Traslacional.; Argentina
Databáze: OpenAIRE
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