​浙江大学宋凤鸣课题组发现水稻ONAC转录因子负调控水稻免疫反应的机制

以下文章来源于JIPB ，作者毕艳、宋凤鸣

水稻在其生长发育的各个阶段会遭受不同病原菌的侵染，引起各种病害。稻瘟病、白叶枯病及纹枯病是水稻的三大病害，其中稻瘟病一直是水稻上破坏性最强、危害最大的病害。为了应对病原菌的侵染，水稻必须充分调动体内复杂的分子网络以便及时激活自身免疫反应，这一过程需要由各种不同转录因子参与的基因表达重编程。NAC转录因子是植物特有的转录因子家族之一，在水稻中有151个ONAC成员，而且多个ONAC成员参与水稻免疫反应。

JIPB近日在线发表了浙江大学农业与生物技术学院宋凤鸣课题组题为“The NAC transcription factor ONAC083 negatively regulates rice immunity against Magnaporthe oryzae by directly activating transcription of the RING-H2 gene OsRFPH2-6”（https://do‍i.org/10.1111/jipb.13399）的研究论文。该研究发现水稻中ONAC转录因子ONAC083负调控水稻对稻瘟病的抗性，同时明确ONAC083能通过与启动子中ACGCAA元件结合从而调控一个编码RING-H2类型蛋白的基因OsRFPH2-6的转录，而且OsRFPH2-6同样负调控水稻对稻瘟病菌的抗性，从而建立一个负调控水稻免疫反应的ONAC083-OsRFPH2-6模块。

图1. ONAC083负调控水稻抗病性的机制

OsNAC083通过结合ACGCAA元件影响OsRFPH2-6转录，负调控水稻对稻瘟病的抗性

宋凤鸣课题组研究发现ONAC083是一个核定位的转录激活子，其表达受稻瘟病菌侵染的诱导。敲除ONAC083后，增强水稻植株对稻瘟病的抗性，提高分子式样激活的免疫反应；相反，过表达ONAC083后弱化了水稻植株对稻瘟病的抗性及分子式样激活的免疫反应。但是，ONAC083并不影响水稻对白叶枯病的抗性。进一步研究发现，ONAC083特异性结合ACGCAA元件，并通过与启动子中ACGCAA元件的结合从而调控OsRFPH2-6等基因的转录；而且完整的ACGCAA元件是ONAC083调控OsRFPH2-6等基因转录所必需的。OsRFPH2-6编码一个RING-H2类型的蛋白，敲除OsRFPH2-6后增强水稻植株对稻瘟病的抗性及分子式样激活的免疫反应。这一研究建立了一个负调控水稻免疫反应的OsNAC083-OsRFPH2-6模块。

宋凤鸣教授课题组近年来致力于NAC转录因子在水稻免疫反应中的功能与作用机制研究，先后挖掘4个与水稻抗病相关的ONAC基因，如ONAC066 (Yuan et al., 2021)、ONAC096 (Wang et al., 2021)、ONAC122和ONAC131 (Sun et al., 2013)等正调控水稻对稻瘟病的抗性。这篇论文揭示了一个负调控水稻对稻瘟病抗性的ONAC基因及其分子机制，为培育抗稻瘟病水稻新品种提供有用的基因资源。

博士生毕艳为论文第一作者，宋凤鸣教授为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金的资助。

转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号

如有侵权，请联系本站删除！