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水稻抗病 病原真菌居然操控線粒體應(yīng)對

2020-12-15 17:15:18   

科技日報北京12月14日電 (記者瞿劍)記者14日從中國農(nóng)科院獲悉,該院植物保護(hù)研究所作物有害生物功能基因組研究創(chuàng)新團(tuán)隊,通過分析水稻稻瘟菌如何利用效應(yīng)蛋白操控線粒體分裂,探究了線粒體分裂和抗病反應(yīng)間的相互作用關(guān)系,明確了線粒體動態(tài)發(fā)育在植物免疫反應(yīng)中發(fā)揮的重要作用,為水稻稻瘟病的防控提供了新思路。相關(guān)研究成果新近在線發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)進(jìn)展》上。

團(tuán)隊成員、中國農(nóng)科院植保所副研究員王旭麗介紹,線粒體是細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的主要場所,通過不斷的分裂與融合處于一定的動態(tài)平衡之中。線粒體的融合分裂過程對維持細(xì)胞的正常生理功能有著重要作用。在哺乳動物細(xì)胞中,線粒體融合增強抗病毒免疫反應(yīng),線粒體分裂則抑制這一反應(yīng)。然而,線粒體動態(tài)發(fā)育在植物免疫反應(yīng)中是否發(fā)揮重要作用尚不清楚。

該項研究圍繞生產(chǎn)上危害重、防治難的水稻稻瘟病展開,通過互作篩選實驗,發(fā)現(xiàn)稻瘟菌分泌的效應(yīng)蛋白MoCDIP4可以靶標(biāo)水稻體內(nèi)的DnaJ蛋白OsDjA9,而該DnaJ蛋白可通過自噬降解途徑對水稻線粒體分裂因子OsDRP1E的蛋白質(zhì)豐度進(jìn)行精細(xì)調(diào)控,維持線粒體內(nèi)穩(wěn)態(tài)。有意思的是,稻瘟菌巧妙地利用效應(yīng)蛋白攻擊水稻OsDjA9和OsDRP1E之間的關(guān)系,競爭性結(jié)合OsDjA9,從而阻止OsDjA9對OsDRP1E的降解,導(dǎo)致OsDRP1E蛋白質(zhì)積累和線粒體過度分裂,削弱水稻的抗病性。

該研究得到了國家自然科學(xué)基金等資助。

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