The Crop Journal | 中科院遗传发育所与庐山植物园合作解析大麦WRKY2靶向CEBiP调控植物抗病反应机制

白粉病是一种活体专性寄生真菌病害，对大麦、小麦等重要作物的生产造成严重危害。植物特有的WRKY转录因子家族成员在植物生物和非生物胁迫响应中发挥重要的作用。大麦WRKY2负调控大麦对白粉菌的抗性，抗病蛋白MLA激活后在细胞核中与WRKY2互作，解除其对抗病反应的抑制。此前WRKY2的分子特征及其靶标基因一直未有报道。

近日，中国科学院遗传与发育生物学研究所沈前华课题组和中国科学院庐山植物园于德水博士合作，在The Crop Journal在线发表了题为“HvWRKY2 acts as an immunity suppressor and targets HvCEBiP to regulate powdery mildew resistance in barley”的研究论文。该研究发现WRKY2直接结合到大麦HvCEBiP基因的启动子区，并提出了WRKY2阻遏大麦本底抗性的工作模型。

研究分析了WRKY2结合W-box元件的分子特征。通过创制WRKY2转基因株系并开展ChIP-seq分析，获得系列WRKY2的潜在靶标基因。其中一个是大麦HvCEBiP，其与水稻几丁质受体编码基因OsCEBiP同源。进一步体内和体外实验证实，WRKY2可直接结合CEBiP启动子区的W-box序列；瞬时单细胞基因过表达和基因沉默技术证明，CEBiP正调大麦对白粉病的抗性（图1）。研究提出了一个WRKY2可能的工作模型，即大麦CEBiP介导真菌几丁质激发的抗病通路，WRKY2通过结合到CEBiP的启动子区调控CEBiP的表达，在病原菌侵染早期阻遏了植物的抗病反应（图2）。结合之前报道的大麦抗病蛋白MLA激活后解除WRKY2阻遏作用，该研究进一步阐明了大麦PTI和ETI抗性途径的关联机制。

作者和基金项目

中国科学院遗传与发育生物学研究所沈前华课题组已毕业博士研究生于德水（现为中科院庐山植物园副研究员）为该文第一作者，沈前华研究员和于德水副研究员为共同通信作者。该研究得到国家重点研发计划项目（2018YFD1000703，2018YFD1000700）、中国科学院B类先导项目科技专项(XDB11020400)、国家转基因生物新品种培育重大专项(2016ZX08009-003-001)、庐山植物园人才引进启动项目(2020ZWZX03 ，2020ZWZX05)以及九江市双百双千人才工程项目(jjsbsq2020026)的资助。

转自：植物生物技术Pbj

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