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水稻抗稻瘟病钙通道蛋白调控分子机制揭示

2019-08-27 科技日报 瞿剑
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  据中国农科院最新消息,该院作物科学研究所万建民院士团队克隆了调控水稻先天免疫的新基因OsCNGC9,并对其影响水稻苗期稻瘟病抗性的分子机制进行了深入研究。相关研究成果在线发表于《细胞研究》。

  该研究建立了一条从病原菌识别到钙离子通道激活的免疫信号传导途径,填补了植物模式触发的免疫反应中缺失的重要一环,也为利用OsCNGC9基因进行水稻抗病遗传改良提供了理论基础。

  万建民介绍,稻瘟病严重危害水稻产量和品质,是世界范围内最具破坏性的水稻病害之一。植物主要依靠自身的免疫系统抵御外界病原物的入侵,但水稻中负责介导模式触发的免疫反应(PTI)过程的钙离子通道迄今仍然未知。

  该团队以一个苗期稻瘟病抗性减弱的水稻突变体为材料,通过图位克隆的方法获得了一个编码环核苷酸离子通道蛋白的基因OsCNGC9,该基因对水稻苗期稻瘟病抗性具有正向调控作用。OsCNGC9基因被进一步鉴定为一个钙离子通道蛋白。在水稻PTI过程中,OsCNGC9基因积极调控PAMP诱导的胞外钙离子内流、活性氧爆发和PTI相关基因的表达。进一步研究还发现,一个水稻PTI相关的类受体激酶OsRLCK185可以与OsCNGC9基因互作,通过将其磷酸化从而改变其通道活性。使OsCNGC9基因过表达可以显著提高水稻的PTI反应和苗期稻瘟病抗性,这初步展现了OsCNGC9基因在水稻抗病遗传改良中的潜在应用价值。

  中科院上海生命科学研究院植物生理生态研究所和中科院遗传与发育生物学研究所参与了部分研究工作。

打印 责任编辑:侯茜

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