我院植物免疫研究團(tuán)隊(duì)在小麥廣譜抗條銹病分子機(jī)制研究中取得新進(jìn)展
作者：劉小鳳 來(lái)源： 發(fā)布日期：2021-08-13 瀏覽次數(shù)：
近日，我院植物免疫研究團(tuán)隊(duì)在《Plant Physiology》上在線發(fā)表了題為“Transcription factor BZR2 activates chitinase Cht20.2 transcription to confer resistance to wheat stripe rust”的研究論文。該研究發(fā)現(xiàn)了小麥油菜素內(nèi)酯（Brassinolide，BR）信號(hào)通路中的BES/BZR轉(zhuǎn)錄因子TaBZR2通過(guò)提高幾丁質(zhì)酶活性賦予小麥對(duì)條銹菌的廣譜抗性。我院博士研究生柏星軒和詹剛明副教授為共同第一作者，郭軍教授和中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院徐兆師研究員為共同通訊作者。
油菜素內(nèi)酯信號(hào)通路參與植物多種生理過(guò)程，其中BES/BZR是BR信號(hào)通路中的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子。團(tuán)隊(duì)前期研究表明，BES/BZR型轉(zhuǎn)錄因子TaBZR2通過(guò)轉(zhuǎn)錄激活谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶1 基因 TaGST1 的表達(dá)，正向調(diào)控小麥（ Triticum aestivum ）的抗旱性。然而，TaBZR2在生物脅迫中的功能尚不清楚。該研究揭示了在條銹菌侵染過(guò)程中，TaBZR2通過(guò)轉(zhuǎn)錄激活幾丁質(zhì)酶基因 TaCht20.2 ，提高小麥體內(nèi)幾丁質(zhì)酶活性，正向調(diào)控病程相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄表達(dá)，增加過(guò)氧化氫（H2O2）含量，從而表現(xiàn)出小麥對(duì)條銹菌的廣譜抗性。在干旱脅迫下，TaBZR2通過(guò)轉(zhuǎn)錄激活 TaGST1 ，清除干旱誘導(dǎo)的O2-含量，正向調(diào)控干旱響應(yīng)相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄表達(dá)，提高了小麥的抗旱性。本研究挖掘并獲得了小麥廣譜抗條銹病因子TaBZR2，解析了其介導(dǎo)的廣譜抗病分子機(jī)理，為解決小麥品種抗病性頻繁喪失的世界難題及條銹病持久控制提供了新思路 。
TaBZR2介導(dǎo)的廣譜抗條銹病模式圖
本研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（31620103913和31972224），陜西省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃 （2021ZDLNY01-01），國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2018YFD0200402），陜西省自然科學(xué)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃（2020JZ-13）和教育部111項(xiàng)目（B07049）資助。
原文鏈接：https://doi.org/10.1093/plphys/kiab383
編輯：劉小鳳
終審：郭 軍
