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      Molecular Plant |李毅課題組發文揭示水稻SPL9-miR528-AO通路抗病毒機制

      日期: 2019-08-16

      2019年8月5日,Molecular Plant 正式發表了來自北京大學生命科學學院李毅課題組的“Transcriptional regulation of miR528 by OsSPL9 orchestrates antiviral response in rice”研究論文,揭示了OsSPL9通過轉錄調控miR528基因參與到水稻抗病毒反應的機制。

      水稻作為全球范圍內重要的糧食作物受到多種由昆蟲傳播病毒病害的侵害,在實際生產中缺乏有效的控制方法。北京大學生命科學學院李毅課題組先前的研究發現水稻條紋病毒(RSV)特異誘導的AGO18蛋白能夠通過競爭性結合植物內源的miR528來釋放靶基因,抗壞血酸氧化酶(AO),AO通過氧化抗壞血酸調節植物體內的氧化還原穩態,從而增強水稻的抗病毒防御反應(Wu et al., eLife, 2015; Wu et al., Nature Plants, 2017)。近日,Molecular Plant 發表了題為“Transcriptional regulation of miR528 by OsSPL9 orchestrates antiviral response in rice”的研究論文(Doi:https://doi.org/10.1016/j.molp.2019.04.010)。該研究發現了水稻miR528基因在轉錄水平響應病毒侵染的的具體分子機制是: 病毒侵染導致轉錄因子OsSPL9在蛋白水平顯著下調,受到SPL9轉錄激活調控的miR528積累減少,進而提高靶基因AO的表達,最終抑制病毒RSV的侵染。該研究揭示了SPL9-miR528-AO通路在水稻與病毒相互作用過程中的抗病機制,為控制水稻病毒病害提供了新思路(圖1)。同時與上述研究同期發表在Molecular Plant上的來自中科院遺傳與發育研究所的曹曉風研究組的一篇研究論文(Yang et al., Molecular Plant, 2019),同樣發現SPL9是miR528的轉錄因子,并揭示OsSPL9-miR528-OsRFI2通路在水稻抽穗期控制中的調節作用,表明SPL9通過不同下游信號通路調控植物生長發育與抗病過程。Molecular Plant 同期刊發了一篇關于miR528的亮點評述文章,系統總結了miR528在單子葉植物生長發育與抗逆過程中的多重作用(Chen et al., Molecular Plant, 2019)。

      圖1:水稻RNAi通路在抗病毒中作用模型

      由于課題組在RNAi通路如何響應病毒侵染的取得的一系列重要成果,近年來已被Nature Plants 和Current Opinion in Virology分別邀請撰寫綜述論文(Yu Huang and Yi Li, Nature Plants,2018; Zhirui Yang and Yi Li, Current Opinion in Virology,2018)。

      北京大學生命科學學院李毅教授和福建農林大學吳建國教授為該論文的通訊作者,同時遺傳與發育研究所曹曉風院士參與了部分研究工作,北京大學生命科學學院博士研究生姚升澤和博士后楊志蕊為該論文共同第一作者。

      本研究得到了國家自然基金重點項目、科技部轉基因專項等多個機構和經費的資助。

      原文鏈接:https://www.cell.com/molecular-plant/fulltext/S1674-2052(19)30160-1


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