研究揭示VOZ轉錄因子介導的水稻抗稻瘟病新機制

2020-12-01 中國生物技術網

近日，中國農業科學院植物保護研究所作物有害生物功能基因組研究創新團隊發現高等植物特有的維管植物單鋅指(VOZ)轉錄因子是植物抗病的關鍵因子，揭示了VOZ轉錄因子作為橋梁連通泛素連接酶對抗病蛋白調控的分子機制，為創製新的病害防控策略和抗病分子育種奠定了理論基礎。相關研究成果在線發表在《分子植物(Molecular Plant)》上。

據寧約瑟研究員介紹，由稻瘟菌侵染引起的稻瘟病是水稻生產上最嚴重的真菌病害，鑑定和利用抗病基因是生產上防控稻瘟病最為經濟、有效和環保的策略。該團隊前期研究克隆了稻瘟病廣譜抗病基因 Piz-t 並應用於生產實踐。然而，抗病蛋白Piz-t介導的抗病機制以及泛素連接酶APIP10對Piz-t蛋白的調控機制還不清楚。

研究人員發現泛素連接酶APIP10通過26S蛋白酶體途徑降解VOZ家族在水稻中的兩個同源蛋白OsVOZ1與OsVOZ2，表明OsVOZ1/OsVOZ2是APIP10泛素化的底物。功能研究表明 OsVOZ1/OsVOZ2 以功能冗餘的方式負調控水稻細胞死亡和基礎抗病性。進一步發現OsVOZ1/OsVOZ2能夠與抗病蛋白Piz-t相互作用，抑制表達 OsVOZ1/OsVOZ2 削弱了Piz-t的轉錄水平、蛋白積累和對非親和稻瘟菌小種的抗病性。說明APIP10通過OsVOZ1/OsVOZ2調控Piz-t介導的抗病反應。

該研究得到國家自然科學基金、國家重點研發計劃項目和中國農科院科技創新工程等項目資助。（通訊員 歐陽燦彬）

原文連結：

https://www.cell.com/molecular-plant/fulltext/S1674-2052(20)30384-1

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