科學家揭示水稻轉錄因子高產抗病調控機制

2018年09月12日08:44  來源:中國科學報
 
原標題:科學家揭示水稻轉錄因子高產抗病調控機制

  近日,《科學》在線發表了四川農業大學陳學偉團隊、中科院遺傳與發育生物學研究所李家洋院士團隊及美國加州大學戴維斯分校Pamela Ronald團隊合作在水稻產量與抗病協同調控機制研究領域取得的最新進展,揭示了水稻理想株型建成的關鍵基因IPA1既能提高產量又能提高稻瘟病抗性的調控新機制。

  高產抗病品種的培育是水稻等糧食作物安全生產的重要保障。傳統觀點認為,發育與抗性是相互拮抗的兩個生物學過程,然而,植物體內是如何實現這二者關系的協調共存呢?近年來,雖然已報道了多個基因在提高植物抗性的同時不影響產量,但在增加植物產量並提高抗性的單個基因尚未報道。

  IPA1編碼植物所特有的SPL轉錄因子家族成員,是水稻理想株型建成的核心元件之一。IPA1不僅能增加水稻產量,還可以提高水稻對稻瘟病的抗性。進一步研究發現其編碼蛋白IPA1的磷酸化修飾是平衡產量與抗性的關鍵調節樞紐。IPA1受稻瘟病菌誘導磷酸化,該磷酸化能改變IPA1與DNA序列的結合特性,通常情況下,IPA1結合DEP1等穗發育相關基因的啟動子,促進其表達,負責水稻理想株型的建成,調控水稻產量。受稻瘟病菌誘導磷酸化后的IPA1更傾向於結合抗病相關基因WRKY45的啟動子,促進其表達,增強免疫反應,提高抗病性。(記者崔雪芹)

 

(責編:郝孟佳、熊旭)

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