近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)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)隊在植物學(xué)知名期刊《植物生物技術(shù)雜志（Plant Biotechnology Journal）》上發(fā)表題為“The rice RNase P protein subunit Rpp30 confers broad-spectrum resistance to fungal and bacterial pathogens”的研究論文。該論文首次報道了植物核糖核酸酶RNase P蛋白亞基OsRpp30編碼水稻對細(xì)菌病害和真菌病害的抗性功能，揭示了一種新的植物廣譜抗病分子機(jī)制。

 

　　稻瘟病和白葉枯病是水稻生產(chǎn)上重大病害，常年造成嚴(yán)重的產(chǎn)量損失，鑒定和利用抗病基因是生產(chǎn)上防控稻瘟病和白葉枯病最為經(jīng)濟(jì)、有效和環(huán)保的策略。該團(tuán)隊前期研究發(fā)現(xiàn)植物特有的HD2類型去乙?；窰DT701負(fù)調(diào)控水稻的免疫防衛(wèi)反應(yīng)（Ding et al., Plant cell, 2012）。過量表達(dá)HDT701抑制水稻體內(nèi)的H4組蛋白乙?；?，降低水稻對稻瘟病和白葉枯病的抗性；沉默HDT701則增強(qiáng)水稻體內(nèi)的H4組蛋白乙?；?、模式識別受體（PRR）和抗病基因的轉(zhuǎn)錄、PTI途徑ROS的積累以及對稻瘟病和白葉枯病的抗性。然而，HDT701的直接作用靶標(biāo)和具體作用分子機(jī)制尚不清楚。

 

　　該研究發(fā)現(xiàn)HDT701與核糖核酸酶RNase P蛋白亞基OsRpp30相互作用并抑制OsRpp30的乙?；揎?。基因功能分析表明，OsRpp30正調(diào)控水稻的PTI，抗病基因的轉(zhuǎn)錄水平以及對稻瘟病和白葉枯病的抗性。遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)證明，OsRpp30在HDT701對PTI與抗病性調(diào)控的上游起作用。生化實(shí)驗(yàn)顯示，OsRpp30作為RNase P的蛋白亞基，對水稻中的RNase P的酶活性是必需的。此外，OsRpp30的C端最后7個氨基酸是其與HDT701互作和調(diào)控水稻抗病性的必需序列，研究還發(fā)現(xiàn)這7個氨基酸序列在許多禾本科作物的OsRpp30同源蛋白中高度保守，預(yù)示該基因的抗病功能在植物與病原菌長期共進(jìn)化過程中被選擇保留下來。該研究首次報道了植物中的RNase P蛋白亞基具有免疫抗病調(diào)控作用，不僅豐富了對RNase P功能的研究，也為農(nóng)作物廣譜抗病育種提供了新思路和新基因。

 

　　中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所博士后李魏、熊葉輝，博士生張愷為論文共同第一作者。中國農(nóng)科院植保所劉文德研究員等3人為論文共同通訊作者。該研究得到國家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。

　　原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.13612