研究揭示水稻生長素響應因子(OsARFs)差異性調控水稻抗矮縮病毒...

2021-01-09 生物谷

 

近日,PLOS Pathogens雜誌發表了來自北京大學生命科學學院李毅教授課題組題為「Auxin response factors (ARFs) differentiallyregulate rice antiviral immune response against rice dwarf virus」的研究論文。揭示了水稻生長素響應因子(OsARFs)差異性調控水稻抗矮縮病毒(RDV)的分子機制。

水稻矮縮病毒(Rice dwarf virus,RDV)是由葉蟬傳播的能夠引起大面積水稻感病並嚴重減產的一種病毒。感染RDV的水稻植株顯著矮縮,分孽增多,不抽穗或半抽穗。課題組前期的研究結果表明,RDV編碼的外殼蛋白P2與生長素受體OsTIR1競爭性結合OsIAA10,抑制OsIAA10蛋白通過26S蛋白酶體的降解,促進OsIAA10蛋白的積累,進而影響生長素通路的響應和對下遊基因的轉錄,促進了RDV的侵染和病害症狀的形成(PLOS Pathogens,2016)。雖然這在一定程度上揭示了生長素信號通路和RDV侵染之間的關係,但是OsIAA10下遊具體的抗病分子機制仍不清楚。研究人員通過分子、生化和遺傳學等方法,發現RDV侵染後,水稻生長素含量升高,同時外源施加生長素促進OsIAA10蛋白的降解,解除了OsIAA10對其結合的OsARF轉錄因子的抑制,增強水稻對病毒的抗性。深入研究發現,IAA10 可以與5個ARF轉錄因子發生相互作用,其中ARF12和16正調控水稻對病毒的抗性,而ARF11負調控水稻對病毒的抗性。ARF12的下遊基因OsWRKY13等防禦基因參與了抵抗RDV的侵染。綜上所述,本研究揭示了OsIAA10-OsARF12-OsWRKY13 介導的信號通路在水稻抗病毒防禦和病毒反防禦中的重要作用,為水稻抗病分子育種提供了參考。同時該研究也發現,水稻中存在的OsIAA10-OsARF11負調控水稻對病毒的抗病性以及不依賴IAA10的ARF抗病毒通路。(生物谷Bioon.com)

 

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