植保学院李魏博士在国际权威期刊Plant Biotechnology Journal(IF=8.15)发表研究性论文(图)

时间: 2021/05/06   作者:      来源:植保学院   编辑:新闻中心   点击:

本网讯(植保学院)近日,植物保护学院李魏博士在国际权威期刊Plant Biotechnology Journal(IF=8.15)上发表题为“The rice RNase P protein subunit Rpp30 confers broad-spectrum resistance to fungal and bacterial pathogens”的研究文章。这是潘浪博士在PNAS发第一作者论文后的又一喜讯。

 

由乙酰化酶(HATs)和去乙酰化酶(HDACs)调控的乙酰化与去乙酰化是真核生物体内动态的、可逆的翻译后修饰(PTM)。HATs和HDACs在植物的诸多生物学过程中发挥关键作用,例如生长发育,激素信号传导,抗非生物胁迫和抗病信号等。水稻中有8个HATs和17个 HDACs,已有研究表明,它们可通过调控抗病相关基因的表达进而调控植物的抗病反应。我们前期研究发现,水稻HDACs中的HDT701调控植物的免疫反应(2012, Plant cell)。过量表达HDT701会抑制水稻体内的H4组蛋白乙酰化,并且会降低水稻对稻瘟病和白叶枯病的抗性。相应地,沉默HDT701会增强水稻体内的H4组蛋白乙酰化、模式识别受体(PRR)和抗病基因的转录、PTI途径ROS的积累以及对稻瘟病和白叶枯病的抗性。然而HDT701的直接作用靶标和具体作用分子机制尚不清楚。

本文分析了水稻中的HDACs成员HDT701与RNase P蛋白亚基OsRpp30互作并调控其乙酰化水平,二者在PTI,对抗病相关基因转录水平的调控以及对稻瘟病和白叶枯病的抗性方面发挥相反的功能。揭示了OsRpp30与HDT701互作调控植物的PTI,对细菌性病害和真菌性病害的抗性功能与初步分子机制。

 该研究通过酵母双杂交筛选到HDT701的互作蛋白OsRpp30,发现HDT701抑制OsRpp30的乙酰化。水稻体内具有两个与OsRpp30高度同源的蛋白,但它们并不能与HDT701互作,并且稻瘟菌能显著诱导OsRpp30的转录而不能显著诱导它的两个同源物。功能分析表明,OsRpp30正调控水稻的PTI,抗病基因的转录水平以及对稻瘟病和白叶枯病的抗性。通过遗传材料证明,OsRpp30作用在HDT701对PTI与抗病性调控的上游。生化分析显示,OsRpp30作为RNase P的蛋白亚基,对水稻中的RNase P的酶活性是必需的。此外,OsRpp30末端的7个氨基酸即该蛋白与其同源物序列的唯一区别所在,既是OsRpp30与HDT701互作必需的,也是OsRpp30调控植物抗病性必需的,更是其在禾本科植物中进化的重要依据。该研究首次报道了植物中的RNase P蛋白亚基具有植物免疫反应调控作用,揭示了水稻中一种新的抗病分子机制,丰富了人们对RNase P的功能研究。

 李魏博士,研究领域为植物-微生物分子互作,2012年作为校聘教授引进学校工作。曾以第一(含并列第一)和通讯(含并列通讯)作者在Plant Biotechnology Journal(IF=8.15),Cell Host & Microbe (IF=17.7), Plant Physiology (2篇,IF=7.5), Annual Review of Plant Biology (IF=19.5),  Scientific Reports (IF=4.5) 等杂志上发表论文,影响因子达70。

原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/pbi.13612

(审稿人:余婷婷)

 
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