研究揭示VOZ转录因子介导的水稻抗稻瘟病新机制

来源：中国农业科学院

近日，中国农业科学院植物保护研究所作物有害生物功能基因组研究创新团队发现高等植物特有的维管植物单锌指(VOZ)转录因子是植物抗病的关键因子，揭示了VOZ转录因子作为桥梁连通泛素连接酶对抗病蛋白调控的分子机制，为创制新的病害防控策略和抗病分子育种奠定了理论基础。相关研究成果在线发表在《分子植物(Molecular Plant)》上。

据宁约瑟研究员介绍，由稻瘟菌侵染引起的稻瘟病是水稻生产上最严重的真菌病害，鉴定和利用抗病基因是生产上防控稻瘟病最为经济、有效和环保的策略。该团队前期研究克隆了稻瘟病广谱抗病基因 Piz-t 并应用于生产实践。然而，抗病蛋白Piz-t介导的抗病机制以及泛素连接酶APIP10对Piz-t蛋白的调控机制还不清楚。

研究人员发现泛素连接酶APIP10通过26S蛋白酶体途径降解VOZ家族在水稻中的两个同源蛋白OsVOZ1与OsVOZ2，表明OsVOZ1/OsVOZ2是APIP10泛素化的底物。功能研究表明 OsVOZ1/OsVOZ2 以功能冗余的方式负调控水稻细胞死亡和基础抗病性。进一步发现OsVOZ1/OsVOZ2能够与抗病蛋白Piz-t相互作用，抑制表达 OsVOZ1/OsVOZ2 削弱了Piz-t的转录水平、蛋白积累和对非亲和稻瘟菌小种的抗病性。说明APIP10通过OsVOZ1/OsVOZ2调控Piz-t介导的抗病反应。

该研究得到国家自然科学基金、国家重点研发计划项目和中国农科院科技创新工程等项目资助。