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2021 09/02 14:06:43
來源:新華網

多組學研究策略揭示水稻第一道免疫防線調控網絡

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新華網北京9月2日電(李楠)近日,中國農業科學院植物保護研究所作物有害生物功能基因組研究創新團隊通過多組學分析構建了水稻第一道免疫反應多層次調控圖譜,為理解植物抗病過程提供重要參考。相關研究成果發表在《植物生物技術雜志(Plant Biotechnology Journal)》上。

據該團隊研究員劉文德介紹,病原菌表面的一些分子可被植物細胞壁上的特定受體識別,誘導植物一係列防禦反應來阻止病原菌入侵,稱為病原相關分子模式觸發的免疫(PTI)。其中,真菌細胞壁來源的幾丁質(chitin)和細菌鞭毛蛋白來源的flg22多肽是兩類常見的病原相關分子,其誘發的PTI反應為植物的非特異性免疫,是植物抵禦大多數病原菌侵染的“第一道防線”。

水稻第一道免疫防線調控網絡的多組學研究策略 (中國農業科學院植物保護研究所供圖)

劉文德説,研究人員整合了代謝組、轉錄組、蛋白質組、泛素化組和乙酰化組數據,進一步闡明了水稻對真菌幾丁質和細菌鞭毛多肽産生的病原相關分子的PTI免疫響應機制。通過對比發現,幾丁質觸發的免疫反應在轉錄和翻譯水平上與鞭毛多肽更為相似,但在翻譯後修飾水平和代謝水平上與鞭毛多肽不同且更為強烈。兩種病原相關的分子處理導致水稻mRNA和蛋白質豐度之間存在不一致,而蛋白質翻譯後修飾調節可能在這種差異中發揮關鍵作用。此外,水稻中的亞油酸代謝和α-亞麻酸代謝途徑很可能受到細菌鞭毛多肽flg22的特異性誘導。

據悉,該研究結果對指導水稻抗病育種具有重要意義;同時,該研究還得到中國農業科學院農業科技創新工程的資助。

【糾錯】 【責任編輯:胡可璐】