Ectopic activation of the rice NLR heteropair RGA4/RGA5 confers resistance to bacterial blight and bacterial leaf streak diseases

Autor: Stella Cesari, Corinne Michel, Véronique Chalvon, Jens Boch, Boris Szurek, Mathilde Hutin, Tuan Tu Tran, Thomas Kroj, Ralf Koebnik
Přispěvatelé: UMR - Interactions Plantes Microorganismes Environnement (UMR IPME), Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Université de Montpellier (UM)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad), Biologie et Génétique des Interactions Plante-Parasite (UMR BGPI), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad), Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Martin-Luther-University Halle-Wittenberg, GRiSP (MENER-GEP New Frontier program), Agropolis Foundation : 0802-023, Genoplante programme (Project 'Interaction Rice Magnaporthe'), Ministere de l'Enseignement superieur et de la Recherche (MESR), INRA CJS grant, Erasmus Mundus Action 2 PANACEA program of the European Community, Vietnam International Education Development (VIED), European Project: 248326,EC:FP7:ICT,FP7-ICT-2009-4,MUNDUS(2010), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Université de Montpellier (UM)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud]), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)
Rok vydání: 2016
Předmět:
0106 biological sciences
0301 basic medicine
résistance aux maladies
[SDV.SA]Life Sciences [q-bio]/Agricultural sciences
Xanthomonas
Phytopathology and phytopharmacy
Transgene
Plant Science
Biology
01 natural sciences
03 medical and health sciences
Transactivation
Xanthomonas oryzae
TAL effector
Gene Expression Regulation
Plant
Genetics
Promoter Regions
Genetic
Gene
pathologie végétale
Bacterial leaf streak
Disease Resistance
Plant Diseases
Plant Proteins
2. Zero hunger
résistance aux bacteries
Effector
food and beverages
Oryza
Cell Biology
biology.organism_classification
Plants
Genetically Modified
Genetically modified rice
Phytopathologie et phytopharmacie
maladie des plantes
Agricultural sciences
[SDV.BV.PEP]Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology/Phytopathology and phytopharmacy
Magnaporthe
030104 developmental biology
Sciences agricoles
010606 plant biology & botany
Zdroj: Plant Journal
Plant Journal, Wiley, 2016, 88 (1), pp.43-55. ⟨10.1111/tpj.13231⟩
Plant Journal, 2016, 88 (1), pp.43-55. ⟨10.1111/tpj.13231⟩
Plant Journal 1 (88), 43-55. (2016)
ISSN: 1365-313X
0960-7412
DOI: 10.1111/tpj.13231⟩
Popis: BGPI : Equipe 4 : Interactions Céréales Agents Pathogènes (ICAP); International audience; Bacterial Blight (BB) and Bacterial Leaf Streak (BLS) are important rice diseases caused,respectively, by Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo) and Xanthomonas oryzae pv. oryzicola(Xoc). In both bacteria, Transcription Activator-Like (TAL) effectors are major virulencedeterminants that act by transactivating host genes downstream of Effector-Binding Elements(EBEs) bound in a sequence specific manner. Resistance to Xoo is mostly related to TALeffectors action, either by polymorphisms that prevent induction of susceptibility (S) genes orby executor (R) genes with EBEs embedded in their promoter and that induce cell death andresistance. For Xoc, no resistance sources are known in rice. Here, we investigated whether therecognition of effectors by nucleotide-binding and leucine rich repeat domain immunereceptors (NLRs), the most widespread resistance mechanism in plants, is also able to stop BBand BLS. In one instance, transgenic rice lines harboring the AVR1-CO39 effector gene from therice blast fungus Magnaporthe oryzae, under the control of an inducible promoter, werechallenged with transgenic Xoo and Xoc strains carrying a TAL effector designed to transactivatethe inducible promoter. This induced AVR1-CO39 expression and triggered BB and BLSresistance when the corresponding Pi-CO39 resistance locus was present. In a second example,transactivation of an auto-active NLR by Xoo-delivered designer TAL effectors resulted in BBresistance, demonstrating that NLR-triggered immune responses efficiently control Xoo. Thisforms the foundation for future BB and BLS disease control strategies whereupon endogenousTAL effectors will target synthetic promoter regions of Avr or NLR executor genes.
Databáze: OpenAIRE
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