The Plant Cell :解析茉莉酸調控植物免疫的轉錄重編程機理

2021-01-10 生物谷

 

 

茉莉酸是來源於不飽和脂肪酸的植物免疫激素，其生物合成途徑和化學結構與高等動物中的免疫激素前列腺素有極高的類似性。在受到機械傷害、咀嚼式昆蟲和死體營養型病原菌的侵害時，植物激活茉莉酸信號通路，啟動並級聯放大茉莉酸介導的轉錄重編程，從而產生有效的防禦反應。但目前對茉莉酸激活植物免疫轉錄重編程的機理所知甚少。

中國科學院遺傳與發育生物學研究所李傳友研究組長期以番茄為模式植物，研究茉莉酸調控植物免疫的分子機理。該研究組最近的研究發現，茉莉酸信號通路的核心轉錄因子MYC2通過正向調控機械損傷相關基因及病程相關基因等與抗病抗蟲密切相關的基因的表達，實現植物對病蟲侵害的有效防禦。利用染色質免疫共沉澱-測序（ChIP-Seq）與全基因組表達譜-測序（RNA-Seq）相結合的手段，李傳友研究組在番茄全基因組範圍內確定了一系列MYC2直接結合的靶標基因。令人感興趣的是，研究組發現MYC2直接結合的靶標基因中富含轉錄因子基因，表明MYC2是茉莉酸信號通路中高層級的轉錄調控元件。

進一步研究表明，MYC2與其直接結合的次級轉錄因子形成一系列的轉錄級聯調控模塊（transcription module）。這些轉錄級聯調控模塊在免疫轉錄重編程的激活和級聯放大中起至關重要的作用。這一發現對於人們深入理解茉莉酸調控植物抗病抗蟲的機理具有重要意義，並為番茄抗病抗蟲分子育種提供了重要的理論指導。

該研究結果已於7月21日在線發表於The Plant Cell (DOI：10.1105/tpc.16.00953)。李傳友研究組的博士杜敏敏和山東農業大學教授趙久海是該論文的共同第一作者。該研究得到中科院戰略性先導專項、科技部、農業部和國家自然科學基金委的資助。(生物谷Bioon.com）

 

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