近日，中國農業科學院植物保護研究所作物有害生物功能基因組研究創新團隊在植物學知名期刊《植物生物技術雜志（Plant Biotechnology Journal）》上發表題為“The rice RNase P protein subunit Rpp30 confers broad-spectrum resistance to fungal and bacterial pathogens”的研究論文。該論文首次報道了植物核糖核酸酶RNase P蛋白亞基OsRpp30編碼水稻對細菌病害和真菌病害的抗性功能，揭示了一種新的植物廣譜抗病分子機制。
稻瘟病和白葉枯病是水稻生產上重大病害，常年造成嚴重的產量損失，鑒定和利用抗病基因是生產上防控稻瘟病和白葉枯病最為經濟、有效和環保的策略。該團隊前期研究發現植物特有的HD2類型去乙酰化酶HDT701負調控水稻的免疫防衛反應（Ding et al., Plant cell, 2012）。過量表達HDT701抑制水稻體內的H4組蛋白乙酰化，降低水稻對稻瘟病和白葉枯病的抗性；沉默HDT701則增強水稻體內的H4組蛋白乙酰化、模式識別受體（PRR）和抗病基因的轉錄、PTI途徑ROS的積累以及對稻瘟病和白葉枯病的抗性。然而，HDT701的直接作用靶標和具體作用分子機制尚不清楚。
該研究發現HDT701與核糖核酸酶RNase P蛋白亞基OsRpp30相互作用并抑制OsRpp30的乙酰化修飾。基因功能分析表明，OsRpp30正調控水稻的PTI，抗病基因的轉錄水平以及對稻瘟病和白葉枯病的抗性。遺傳學實驗證明，OsRpp30在HDT701對PTI與抗病性調控的上游起作用。生化實驗顯示，OsRpp30作為RNase P的蛋白亞基，對水稻中的RNase P的酶活性是必需的。此外，OsRpp30的C端最后7個氨基酸是其與HDT701互作和調控水稻抗病性的必需序列，研究還發現這7個氨基酸序列在許多禾本科作物的OsRpp30同源蛋白中高度保守，預示該基因的抗病功能在植物與病原菌長期共進化過程中被選擇保留下來。該研究首次報道了植物中的RNase P蛋白亞基具有免疫抗病調控作用，不僅豐富了對RNase P功能的研究，也為農作物廣譜抗病育種提供了新思路和新基因。
中國農業科學院植物保護研究所博士后李魏、熊葉輝，博士生張愷為論文共同第一作者。中國農科院植保所劉文德研究員等3人為論文共同通訊作者。該研究得到國家自然科學基金等項目的資助。
原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.13612
日期：2021-05-18
稻瘟病和白葉枯病是水稻生產上重大病害，常年造成嚴重的產量損失，鑒定和利用抗病基因是生產上防控稻瘟病和白葉枯病最為經濟、有效和環保的策略。該團隊前期研究發現植物特有的HD2類型去乙酰化酶HDT701負調控水稻的免疫防衛反應（Ding et al., Plant cell, 2012）。過量表達HDT701抑制水稻體內的H4組蛋白乙酰化，降低水稻對稻瘟病和白葉枯病的抗性；沉默HDT701則增強水稻體內的H4組蛋白乙酰化、模式識別受體（PRR）和抗病基因的轉錄、PTI途徑ROS的積累以及對稻瘟病和白葉枯病的抗性。然而，HDT701的直接作用靶標和具體作用分子機制尚不清楚。
該研究發現HDT701與核糖核酸酶RNase P蛋白亞基OsRpp30相互作用并抑制OsRpp30的乙酰化修飾。基因功能分析表明，OsRpp30正調控水稻的PTI，抗病基因的轉錄水平以及對稻瘟病和白葉枯病的抗性。遺傳學實驗證明，OsRpp30在HDT701對PTI與抗病性調控的上游起作用。生化實驗顯示，OsRpp30作為RNase P的蛋白亞基，對水稻中的RNase P的酶活性是必需的。此外，OsRpp30的C端最后7個氨基酸是其與HDT701互作和調控水稻抗病性的必需序列，研究還發現這7個氨基酸序列在許多禾本科作物的OsRpp30同源蛋白中高度保守，預示該基因的抗病功能在植物與病原菌長期共進化過程中被選擇保留下來。該研究首次報道了植物中的RNase P蛋白亞基具有免疫抗病調控作用，不僅豐富了對RNase P功能的研究，也為農作物廣譜抗病育種提供了新思路和新基因。
中國農業科學院植物保護研究所博士后李魏、熊葉輝，博士生張愷為論文共同第一作者。中國農科院植保所劉文德研究員等3人為論文共同通訊作者。該研究得到國家自然科學基金等項目的資助。
原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.13612
日期：2021-05-18
