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近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所聯(lián)合深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所鑒定了一個(gè)由類泛素蛋白和轉(zhuǎn)錄因子蛋白組成的水稻抗病分子模塊，并揭示了該模塊參與水稻基礎(chǔ)免疫反應(yīng)以及抗病蛋白信號(hào)通路的工作機(jī)制，有助于深入理解“基因?qū)蚪?jīng)典學(xué)說(shuō)”關(guān)于病原菌無(wú)毒基因和寄主植物抗病基因的識(shí)別機(jī)制，并為水稻抗稻瘟病育種提供了理論基礎(chǔ)和基因資源。相關(guān)研究成果發(fā)表在《分子植物》(Molecular Plant)上。

水稻抗病分子模塊調(diào)控稻瘟病菌無(wú)毒基因與水稻抗病基因信號(hào)通路的工作模型。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所供圖

稻瘟病是世界范圍內(nèi)威脅水稻穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)的最主要病害之一。研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)稻瘟病菌在侵染過(guò)程中通過(guò)無(wú)毒基因編碼的效應(yīng)蛋白靶向水稻類泛素蛋白和轉(zhuǎn)錄因子蛋白組成了分子模塊，闡明了該模塊在有無(wú)稻瘟病菌無(wú)毒基因、有無(wú)水稻抗病基因共4種不同互作方式下精細(xì)調(diào)控植物免疫反應(yīng)的作用機(jī)理，即在無(wú)抗病基因的水稻中，轉(zhuǎn)錄因子是稻瘟菌抗性的正調(diào)控因子，病原菌無(wú)毒基因可以通過(guò)維持類泛素蛋白的穩(wěn)定性促進(jìn)其對(duì)轉(zhuǎn)錄因子的降解，從而減弱水稻免疫反應(yīng);當(dāng)水稻抗病基因存在時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)發(fā)生巨大變化，抗病基因同樣可以穩(wěn)定類泛素蛋白，表明該分子模塊通過(guò)結(jié)合抗病蛋白參與維持其在無(wú)病原菌侵染情況下的非激活狀態(tài)。病原菌無(wú)毒蛋白可以促進(jìn)類泛素蛋白和抗病蛋白的解離并釋放抗病蛋白，可能是激活抗病蛋白的重要步驟之一。

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