Plant Physiology | 青岛农业大学周功克课题组揭示C3H14调控植物抗病新机制

在植物的生长过程中时刻遭受病原菌的危害，相应的植物也进化出完整的免疫机制。解析植物与病原菌的互作机制和鉴定调控植物抗病基因对指导作物分子育种具有重要的理论意义。到目前为止，CCCH基因家族在转录水平和转录后水平调控了植物生长发育和应对非生物胁迫等过程，但在如何调控植物应对生物胁迫的相关研究还相对较少。

6月23日， 青岛农业大学周功克教授课题组在Plant Physiology杂志在线发表了题为“Phosphorylation-Mediated Inactivation of C3H14 by MPK4 Enhances Bacterial-Triggered Immunity in Arabidopsis”的研究论文。该研究发现拟南芥C3H14能够负调控细菌抗性，当细菌性病原菌入侵后MPK4能够磷酸化C3H14并解除其对植物免疫系统的抑制作用，为植物细菌抗性的研究开辟新的思路。

课题组在前期研究中发现拟南芥C3H14能够正调控灰霉病抗性（Plant Cell & Environment, 2020）。在进行RNA-Seq分析时发现C3H14能够负调控SA信号，进一步分析表明C3H14可以负调控拟南芥Pst DC3000的抗性。在正常环境下C3H14通过调控下游基因来抑制免疫系统的激活，维持植物正常的生长状态。当细菌性病原菌入侵后MPK4能够磷酸化C3H14，通过磷酸化解除其对下游靶基因NIMIN1/2的激活作用，进而解除其对免疫系统的抑制作用。此外C3H14也能负调控拟南芥的系统获得性抗性（SAR）。综上所述，该研究揭示了MPK4-C3H14调控拟南芥细菌抗性的新机制，也为未来利用基因工程手段定向培育抗病作物提供了新的方法。

青岛农业大学为该研究的第一完成单位，中科院青岛能源所和中国农科院等多家单位也参与了该研究。青岛农业大学农学院讲师王殿和资源与环境学院柴国华教授为论文共同第一作者，青岛农业大学园林与林学院周功克教授为通讯作者，青岛农业大学农学院孔英珍教授为senior author，中国农科院烟草所杨爱国研究员和中国农科院油料所刘胜毅研究员也参与了相关研究。该研究得到国家自然科学基金、油料作物生物学重点实验室开放基金、山东省自然科学基金和泰山学者青年人才专项等项目资助。

论文链接：

https://doi.org/10.1093/plphys/kiac300

转自：植物生物技术Pbj

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