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何光存课题组在Plant Cell 发表水稻抗虫机制研究新进展

发布时间:2017-11-2      来源:admin      阅读次数:2368
    杂交水稻国家重点实验室何光存研究组揭示褐飞虱抗性蛋白BPH14的卷曲螺旋(CC)和核苷酸结合位点(NB)结构域可与WRKY转录因子相互作用以激活防御信号,从而抵抗褐飞虱的取食。研究结果于2017年11月1日在线发表于《The Plant Cell》。

      BPH14是水稻图位克隆分离的第一个褐飞虱抗性基因,其编码一种卷曲螺旋、核苷酸结合位点、富含亮氨酸重复(CC-NB-LRR)的蛋白质。最近已鉴定几个编码相似蛋白结构的褐飞虱和蚜虫抗性基因。本研究分析了BPH14蛋白结构域的功能以鉴定BPH14介导的抗褐飞虱的分子机制。单独或组合的CC和NB结构域(CC-NB [CN])所产生的褐飞虱抗性水平与全长(FL)BPH14产生的结果相似。这两个结构域均可激活水杨酸信号通路及防御基因的表达。在水稻原生质体和烟草叶片中,这些结构域增加了活性氧的含量,而不引发细胞死亡。另外,抗性结构域与FL BPH14蛋白形成同源复合体,此复合体可与转录因子WRKY46、WRKY72相互作用。在水稻原生质体中,FL BPH14或其CC、NB和CN结构域的表达增加了WRKY46、WRKY72的积累,同时增强了WRKY46与WRKY72依赖的反式激活活性。WRKY46和WRKY72可结合受体样细胞质激酶基因RLCK281和胼胝质合酶基因LOC_Os01g67364.1的启动子。以上结果为水稻抗虫机制研究提供了重要线索。

Figure 1. Proposed model for the interaction of BPH14 with WRKY46 and WRKY72 and the initiation of defense signaling.

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