生命科學學院李毅課題組揭示水稻生長素響應因子(OsARFs)差異性...

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。

OsIAA10-OsARF12-OsWRKY13 介導RDV抗病分子機制

北京大學已畢業博士生秦青青和在讀博士研究生李廣垚為該論文的並列第一作者，北京大學許智宏院士參與了該項研究，北京大學李毅教授、華南農業大學王海洋教授、北京大學已出站博士後楊志蕊博士為該論文的通訊作者。該研究得到了國家水稻產業體系項目、國家自然科學基金、國家轉基因專項和NSFC-廣東聯合基金的大力支持。