西北農(nóng)林科技大學(xué)植保學(xué)院作物病原真菌功能基因組學(xué)團(tuán)隊(duì)在小麥赤霉病信號(hào)通路研究中取得新進(jìn)展

　　近日，西北農(nóng)林科技大學(xué)植保學(xué)院作物病原真菌功能基因組學(xué)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在《PLoS Genetics》上在線發(fā)表了題為“ FgSnt1 of the Set3 HDAC complex plays a key role in mediating the regulation of histone acetylation by the cAMP-PKA pathway in  Fusarium graminearum ”的研究論文，已畢業(yè)博士研究生鞏晨為論文第一作者，青年教師張雪和普度大學(xué)JRX教授為通訊作者。

 

　　cAMP-PKA信號(hào)通路在真菌中高度保守，并且在植物病原菌的生長(zhǎng)、有性生殖過(guò)程以及植物侵染等過(guò)程中發(fā)揮重要作用。前期研究發(fā)現(xiàn)小麥赤霉菌缺失PKA激酶調(diào)節(jié)亞基Pkr編碼基因后，造成病原菌生長(zhǎng)嚴(yán)重滯緩、孢子畸形并提前死亡、有性發(fā)育及侵染能力也完全喪失。深入研究發(fā)現(xiàn)， pkr 突變體生長(zhǎng)不穩(wěn)定極易發(fā)生角變現(xiàn)象，角變位點(diǎn)大多集中在Set3脫乙酰化復(fù)合體的核心組件Snt1，然而其功能及調(diào)控機(jī)制尚不清楚。本研究對(duì)小麥赤霉菌中Set3去乙?；瘡?fù)合體的核心組件FgSnt1的C末端98個(gè)氨基酸進(jìn)行敲除（在 pkr 突變體背景下），發(fā)現(xiàn)該雙敲突變體菌落生長(zhǎng)，有性發(fā)育、產(chǎn)孢及侵染能力相較于 pkr 突變體幾乎恢復(fù)到野生型水平。然而全長(zhǎng)FgSnt1卻不能恢復(fù) pkr 突變體的生長(zhǎng)表型，說(shuō)明FgSnt1的C末端具有特殊的功能。通過(guò)酵母雙雜交和Co-IP技術(shù)，明確FgSnt1DCT98與Hdf1能夠互作。二者互作引起 FgSNT1 DCT98 pkr 雙敲突變體中H4組蛋白乙?；降奶岣?，相較于 pkr 突變體恢復(fù)至接近野生型的水平。進(jìn)一步通過(guò)RNA-seq測(cè)序發(fā)現(xiàn)FgSnt1突變引起的H4組蛋白乙?；降淖兓?，影響cAMP-PKA信號(hào)通路下游基因的表達(dá)。此外體外磷酸化檢測(cè)發(fā)現(xiàn)FgSnt1上能夠被PKA激酶磷酸化的位點(diǎn)S443對(duì)恢復(fù) pkr 突變體的生理缺陷同樣具有重要作用。該研究充分揭示了Set3脫乙?；瘡?fù)合體的核心組件Snt1在cAMP-PKA信號(hào)通路與Set3脫乙?；瘡?fù)合體之間的重要作用，為后續(xù)進(jìn)一步完善cAMP-PKA信號(hào)通路在小麥赤霉菌中的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)提供理論基礎(chǔ)。

 

　　該研究得到中國(guó)博士后科學(xué)基金和國(guó)家自然科學(xué)基金資助。旱區(qū)作物逆境生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為論文的完成提供設(shè)備和技術(shù)支持。

 

　　原文鏈接：https://journals.plos.org/plosgenetics/article?id=“”10.1371/journal.pgen.1010510