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学术成果

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【科研新进展】(110)农学院单卫星教授团队发现植物免疫调控新机制

近日,农学院单卫星教授团队在晚疫病菌致病机制方面取得新进展。该研究成果以题为“Cytidine-to-Uridine RNA editing factor NbMORF8 negatively regulates plant immunity to Phytophthora pathogens”的研究论文在线发表在期刊《Plant Physiology》上。亚搏开户网址农学院博士生杨洋为第一作者,单卫星教授为通讯作者。

该研究通过RT-PCR扩增以及DNA测序的方法,确认了NbMORF8具有与拟南芥直系同源蛋白相似的参与RNA编辑的功能。测序结果表明,NbMORF8参与线粒体细胞色素c合成相关基因ccb206,编码电子传递链复合体III亚基的cob基因以及叶绿体中ndhB基因的RNA编辑;利用ELISA技术进一步分析,发现NbMORF8沉默植株中细胞色素c水平和复合物III活性显著降低。由于线粒体和叶绿体是植物活性氧(ROS)的主要来源,而ROS是一种调控植物免疫的重要信号分子,测试发现NbMORF8沉默植株受到flg22处理后,其ROS迸发水平和PTI免疫反应显著提升。此外,通过蛋白免疫印迹及半定量PCR技术分析还发现NbMORF8特异的参与疫霉菌效应蛋白的累积,影响植物的ETI免疫反应。结果表明,NbMORF8作为一个新的免疫负调控因子,可能通过影响线粒体和叶绿体相关基因的RNA编辑,影响植物ROS水平进而调控植物免疫。另外,NbMOR8负调控SA信号通路,同时可能通过影响病原菌效应蛋白的累积调控植物免疫。

NbMORF8在植物与病原菌互作中的免疫功能机制模式图_副本.jpgNbMORF8在植物与病原菌互作中的免疫功能机制模式图

本研究发现线粒体和叶绿体C到U的RNA编辑因子MORF (Multiple organellarRNAediting factor)家族的多个成员参与调控植物对疫霉菌的免疫反应,并进一步解析了其中一个线粒体和叶绿体双重定位的MORF成员NbMORF8参与调控植物免疫的分子机制。同时发现参与植物RNA编辑的本氏烟NbMORF家族具有调控植物免疫的功能,探索了RNA编辑现象在植物免疫功能方面发挥的作用,并进一步解析了NbMORF8免疫负调控因子的作用机制。探索新的参与调控植物免疫的基因,对作物抗病育种具有着重要的意义。

该研究受到国家马铃薯产业技术体系(CARS-09)、国家自然科学基金((31125022 和31930094)以及国家外专局高等学校学科创新引智计划“111”项目(B18042)的资助。

原文链接:http://www.plantphysiol.org/content/early/2020/09/24/pp.20.0045 

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编辑:张晴

终审:郭建东

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