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我校作物疫病团队在大豆感病机制研究中再次取得重要进展

信息来源: 发布日期: 2018-10-24 浏览次数:

 

1023日,国际著名学术期刊eLife在线发表了南京农业大学作物疫病研究团队的又一项重要创新研究成果,论文题为《A Phytophthora effector recruits a host cytoplasmic transacetylase into nuclear speckles to enhance plant susceptibility》(https://elifesciences.org/articles/40039),论文第一作者为该校博士生李海洋,通讯作者为王源超教授,来自美国俄勒冈州立大学Brett Tyler教授等也参与了本研究。

组蛋白乙酰化修饰是生物生长发育过程中参与调控基因表达的一种重要方式。本研究组此前发现大豆疫霉病菌侵染寄主中后期表达的效应子Avh23能够抑制组蛋白乙酰化酶复合体的形成,干扰组蛋白的乙酰化,抑制了抗病基因的表达 (Current Biology,2017)。本项研究中发现大豆疫霉侵染早期分泌的效应分子Avh52能够挟持大豆的组蛋白乙酰转移酶蛋白GmTAP1,使GmTAP1由细胞质进入细胞核,通过乙酰化植物感病基因启动子区组蛋白H2AH3上的激活位点,激活寄主感病基因的表达,促进了病原菌的成功侵染。以上研究表明病原菌能够在侵染寄主不同阶段能够利用不同效应子,通过精确调控表观遗传修饰水平,干扰植物免疫反应。

 

大豆疫霉效应子Avh52的作用模式

在植物与病原菌的互作研究中,已有300余个抗病基因被鉴定并被应用于农业生产中。然而,对植物感病机制的研究则鲜有报道。感病基因维持着植物与病原菌的亲和互作关系。基因编辑技术的发展为编辑植物的感病基因,改良植物的持久广谱抗病性提供了重要工具。但是,对感病基因缺乏了解限制了该技术的应用。南京农业大学作物疫病研究团队长期以疫霉菌致病的关键武器效应子为细胞探针,寻找植物的感病基因。目前已经发现了疫霉菌在侵染寄主植物过程中能够利用效应子分别攻击:内质网压力信号介导的植物抗病反应水杨酸信号途径(Nature Communications, 2014)、(Nature Communicaitons,2016)、small RNA信号途径(Nature Genetics,2013)、组蛋白的乙酰化修饰(Current Biology,2017)、mRNA的可变剪切(Nature Communicaitons,2017)以及乙烯信号通路(New Phytologist,2018)。这些研究成果不但为认识植物的免疫机制提供了新的知识,也为改良植物的持久抗病性提供重要的新分子靶标。(https://www.researchgate.net/profile/Yuanchao_Wang2