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                【科研進展】我院劉俊團隊最新研究揭示水稻抗稻瘟病新機制

                植保學院 2022年06月21日 報道 瀏覽次數:

                稻瘟病作為危害水稻的重要病害,每年造成水稻大幅度減產。而內質網是真核細胞中決定分泌蛋白最終歸宿的場所,已有研究報道病原菌引起的生物脅迫極易導致內質網應激反應的發生,但是病原菌侵染引發的內質網應激反應與植物免疫響應激活間的關系尚不明確

                2022614日,劉俊課題組在Cell Reports雜志發表題為A rice protein modulates endoplasmic reticulum homeostasis and coordinates with a transcription factor to initiate blast disease resistance”的研究論文。該研究揭示了水稻中HVA22 家族蛋白調控內質網穩態進而激活水稻免疫的新機制。

                研究者首先通過轉錄組數據分析,發現水稻中OsHLP1 基因響應稻瘟菌侵染表達顯著上調。OsHLP1 過表達植株顯著增強對稻瘟病的抗病性,而OsHLP1 缺失則導致水稻對稻瘟菌的敏感性增加。OsHLP1 蛋白定位于內質網,增加其蛋白水平會破壞內質網的網格狀構型,引起內質網解聚,并導致水稻對內質網應激反應敏感。

                1HVA22家族蛋白OsHLP1調控水稻細胞內質網穩態和抗病性

                進一步研究者通過酵母文庫篩選獲得互作蛋白OsNTL6,該蛋白是NAC 家族的一個轉錄因子。BiFC 實驗表明OsHLP1 OsNTL6 在內質網發生互作,但后者的跨膜結構域發生剪切可進入細胞核調控下游抗病基因的表達。與OsHLP1 相反,OsNTL6 過表達水稻對稻瘟病的抗病性顯著降低,而OsNTL6 缺失增強了水稻對稻瘟菌的抗性。遺傳學證據顯示,OsNTL6 逆行信號拮抗OsHLP1 激活的水稻對稻瘟病的抗性,并且緩解OsHLP1 引起的內質網解聚,降低OsHLP1 上調表達導致的內質網應激敏感性。

                 

                2OsHLP1NAC家族蛋白協同調控內質網穩態和對稻瘟病的抗性

                綜上所述,該研究首次發現了水稻中的一個新型家族蛋白HVA22調控內質網穩態,并證明了內質網穩態在調控水稻對稻瘟菌抗性過程中具有重要的作用。

                我院博士后孟凡偉為論文的第一作者,劉俊教授為論文的通訊作者。趙文生教授,南京農業大學張正光教授、劉木星副研究員和中國科學院微生物研究所孔照勝研究員也參與了該研究,該研究得到了國家自然科學基金和中科院戰略先導專項的支持。

                文章鏈接:

                https://doi.org/10.1016/j.celrep.2022.110941


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                標簽:團隊 研究 最新 揭示 劉俊
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