Canadian Journal of Plant Pathology (2001) 23, 286-291

He-Ping Li, Rainer Fischer and Yu-Cai Liao (2001)
Molecular evidence for induction of phenylalanine ammonia-lyase during Puccinia graminis infection and elicitation in wheat
Canadian Journal of Plant Pathology 23 (3), 286-291
Abstract: Degenerate primers corresponding to the conserved sequences in phenylalanine ammonia-lyase (PAL) genes cloned from rice and parsley were used to amplify segments of the PAL genes from wheat (Triticum aestivum). More than 76% base sequence identity with the homologous genes confirmed that a 437 base pairs (bp) fragment was derived from the coding region of PAL. Using this fragment as probe, two PAL genes linked in tandem, Wpalt1 and Wpalt2, were isolated from a wheat genomic library. Northern blot and RNA dot blot analyses using a probe for Wpalt1 demonstrated that Wpalt1 expression was organ specific. Wpalt1 expression was high in roots and moderate in stems, but no detectable expression was found in leaves. Infection of leaves with Puccinia graminis f. sp. tritici (Pgt) induced, within 4 to 8 d, a high level of Wpalt1 transcripts in the Pgt resistant near-isogenic Prelude Sr6 line, while a delayed induction was observed in the Pgt susceptible isogenic Prelude sr6 line. In cell suspension cultures, treatment with chitin oligomers or an elicitor derived from P. graminis germ tube walls activated Wpalt1 gene expression. The Pgt-derived elicitor activated PAL expression earlier than did chitin oligomers, whereas chitin oligomers appeared to be more potent inducers of PAL expression than was the Pgt-derived elicitor.

Des amorces dégénérées correspondant aux séquences conservées de clones de gènes de la phénylalanine ammonia-lyase (PAL) de riz et de persil ont été utilisées pour amplifier des segments des gènes de la PAL du blé (Triticum aestivum). Avec plus de 76% de la séquence des bases identique à celle des gènes homologues, la provenance d'un fragment de 437 paires de bases a ainsi été confirmée comme étant la région codante de la PAL. En utilisant ce fragment comme sonde, deux gènes en tandem de la PAL, Wpalt1 et Wpalt2, ont été isolés d'une bibliothèque de gènes du blé. Des analyses par buvardage de type Northern et par buvardage en point de l'ARN, conduites avec une sonde pour le Wpalt1, ont montré que l'expression du Wpalt1 était spécifique à certains organes. L'expression du Wpalt1 était élevée dans les racines et modérée dans les tiges alors qu'elle n'était pas détectable dans les feuilles. L'infection des feuilles par le Puccinia graminis f. sp. tritici (Pgt) a induit une quantité élevée de transcrits de Wpalt1 en 4 à 8 jours dans la lignée quasi isogénique Prelude Sr6 résistante au Pgt, alors qu'un retard de l'induction était observé avec la lignée quasi isogénique Prelude sr6 sensible au Pgt. Dans des cultures de cellules en suspension, un traitement avec des oligomères de chitine ou un éliciteur issu de parois de tubes germinatifs de P. graminis a activé l'expression du gène Wpalt1. L'éliciteur issu du Pgt a activé l'expression de la PAL plus tôt que les oligomères de chitine, alors que les oligomères de chitine semblaient être de plus puissants inducteurs de l'expression de la PAL que l'éliciteur du Pgt.
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Database assignments for author(s): Yu-Cai Liao

Research topic(s) for pests/diseases/weeds:
molecular biology - genes
resistance/tolerance/defence of host

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Pest and/or beneficial records:

Beneficial	Pest/Disease/Weed	Crop/Product	Country	Quarant.
	Puccinia graminis	Wheat (Triticum)