CELL HOST & MICROBE | 李毅課題組在水稻抗病毒免疫中取得重要進(jìn)展
2020年7月8日，Cell Host & Microbe正式發(fā)表了來自北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院李毅課題組的“Jasmonate signaling enhances RNA silencing and antiviral defense in rice”研究論文（28/1 pp. 89-103, 2020. http://doi.org/10.1016/j.chom.2020.05.001），揭示了水稻茉莉酸（JA）信號通路通過調(diào)控RNA沉默（RNAi）信號通路促進(jìn)水稻抗病毒免疫的機(jī)制。
水稻條紋病毒（Rice stripe virus，RSV）是由昆蟲傳播的病毒，除侵染水稻外，還可以侵染小麥、大麥等禾本科作物。被感染水稻心葉基部出現(xiàn)褪綠的黃白色斑條，嚴(yán)重時心葉整片黃化甚至枯死，嚴(yán)重影響水稻產(chǎn)量。該課題組之前的研究發(fā)現(xiàn)，水稻抗病毒RNAi信號通路的核心蛋白AGO18受病毒侵染誘導(dǎo)，通過與AGO1競爭性結(jié)合miR168和miR528，釋放其靶基因AGO1和抗壞血酸氧化酶基因（AO），AGO1蛋白通過結(jié)合病毒siRNA（vsiRNA）介導(dǎo)抗病毒免疫（eLife, 2015）；AO蛋白通過調(diào)節(jié)植物體內(nèi)的氧化還原穩(wěn)態(tài)，促進(jìn)活性氧（ROS）的積累，增強(qiáng)水稻的抗病毒免疫（Nature Plants, 2017）。但是病毒侵染如何誘導(dǎo)水稻AGO18表達(dá)并不清楚。研究人員通過分子、生化和遺傳學(xué)等方法，發(fā)現(xiàn)RSV侵染或者病毒外殼蛋白（CP）過表達(dá)能夠誘導(dǎo)水稻茉莉酸（JA）的顯著積累，同時JA合成和信號通路相關(guān)的基因也被顯著誘導(dǎo)表達(dá)。JA信號通路的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子（JAMYB）能夠結(jié)合并激活AGO18的啟動子，從而誘導(dǎo)AGO18的表達(dá)，抑制病毒的侵染。研究人員進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，水稻JAZ6蛋白能夠通過與JAMYB相互作用抑制其轉(zhuǎn)錄激活活性。
綜上所述，該研究揭示了病毒侵染后植物JA信號通路與RNAi信號通路協(xié)同參與水稻抗病毒防御的分子機(jī)制，發(fā)現(xiàn)了JAMYB作為響應(yīng)JA信號通路的轉(zhuǎn)錄因子參與水稻AGO18的轉(zhuǎn)錄調(diào)控；同時，揭示了水稻中獨(dú)特的RSV CP介導(dǎo)的抗性的分子機(jī)制（圖1）。該期刊同期發(fā)表了由國際著名病毒學(xué)家，加州大學(xué)丁守偉教授撰寫的評論文章（28/1 pp. 7-9, https://doi.org/10.1016/j.chom.2020.06.007），提出該發(fā)現(xiàn)為研究植物寄主激素信號通路對抗病毒RNAi信號通路的調(diào)控開辟了一條新途徑。
水稻JA信號通路與RNAi通路協(xié)同抗病毒的作用模型
北京大學(xué)博士后楊志蕊博士和博士研究生黃鈺為該論文的并列第一作者，李毅教授為該論文的通訊作者。北京大學(xué)許智宏院士、清華大學(xué)戚益軍教授以及四川農(nóng)業(yè)大學(xué)王文明教授為該論文共同作者。該研究得到了國家自然科學(xué)基金、國家水稻產(chǎn)業(yè)體系項(xiàng)目和博士后創(chuàng)新人才支持計(jì)劃的大力支持。
版權(quán)與免責(zé)聲明：本網(wǎng)頁的內(nèi)容由收集互聯(lián)網(wǎng)上公開發(fā)布的信息整理獲得。目的在于傳遞信息及分享，并不意味著贊同其觀點(diǎn)或證實(shí)其真實(shí)性，也不構(gòu)成其他建議。僅提供交流平臺，不為其版權(quán)負(fù)責(zé)。如涉及侵權(quán)，請聯(lián)系我們及時修改或刪除。郵箱：sales@allpeptide.com