日前，西北農林科技大學(xué)單衛星教授團隊在植物廣譜抗病性研究方面取得重要進(jìn)展，研究論文“A Mitochondrial RNA Processing Protein Mediates Plant Immunity to a Broad Spectrum of Pathogens by Modulating the Mitochondrial Oxidative Burst”在《The Plant Cell》上刊發(fā)。農學(xué)院在讀博士生楊洋為第一作者，單衛星教授為通訊作者，德國烏爾姆大學(xué)Patrick Sch?fer教授參與此項工作。

 

　　該研究發(fā)現并揭示了參與線(xiàn)粒體RNA加工的PPR蛋白RTP7及其調控植物免疫的分子機制，系統證明了線(xiàn)粒體活性氧（mROS同類(lèi)性。活性氧（ROS）是植物抗病過(guò)程中的重要信號分子，ROS既可作為毒性分子直接殺死病原菌，同時(shí)也作為信號分子參與激活免疫信號通路，目前對mROS在植物免疫調控的研究十分有限。與其他病害防控一樣，抗病品種的培育和利用是作物疫霉病防控的最經(jīng)濟有效的途徑，但由于疫霉菌的毒性變異和進(jìn)化速度快，品種抗性喪失問(wèn)題突出，探索和利用植物免疫新基因具有重要的理論和實(shí)踐意義。

 

　　課題組借助模式植物—疫霉菌親和互作體系，通過(guò)抗病突變體鑒定和分析植物免疫負調控因子，研究植物對疫霉菌感病的遺傳基礎，探索抗病育種新策略。研究成功鑒定獲得多個(gè)植物免疫負調控因子，命名為RTP（RESISTANCE TO PHYTOPHTHORA PARASITICA）基因。其中RTP7編碼一個(gè)PPR蛋白，結合免疫功能分析，確認了RTP7是一個(gè)新的植物免疫負調控因子。通過(guò)遺傳學(xué)、細胞生物學(xué)方法結合接菌分析，發(fā)現質(zhì)外體ROS不是rtp7突變體抗病的關(guān)鍵機制，高水平mROS是rtp7抗病突變體表現更強抗性的關(guān)鍵因素。進(jìn)一步研究表明RTP7可能通過(guò)ROS調控SA信號通路轉導，RTP7和SA信號通路之間存在反饋調控，同時(shí)RTP7通過(guò)調控nad7負調控植物對番茄灰霉菌等多種不同類(lèi)型病原菌的抗性。研究結果為后續利用RTP7開(kāi)展包括馬鈴薯在內的重要糧食作物的抗病育種奠定了基礎。

 

　　該項研究受到國家有關(guān)項目的資助。

 

　　原文鏈接：https://academic.oup.com/plcell/advance-article/doi/10.1093/plcell/koac082/6545293