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玄元虎教授团队在水稻与纹枯病菌互作方面取得新进展

【来源:     日期:2022/10/20 12:21:44    浏览量: 】【打印本页】 【关闭


     Rhizoctonia solani Kühn引起的水稻纹枯病严重威胁全球水稻安全生产。据估计纹枯病导致的减产幅度在8%50%之间。纹枯病菌生长需要从寄主植物中获取糖类物质,但其调控机制尚不清楚。近日,2022年世界杯买球玄元虎教授团队在植物学知名期刊《Journal of Advanced Research(IF:12.822)发表题为《Rhizoctonia solani transcriptional activator interacts with rice WRKY53 and grassy tiller 1 to activate SWEET transporters for nutrition》的研究论文,该研究解析了纹枯病菌效应因子AOS2通过与水稻转录因子WRKY53GT1互作来激活SWEET2aSWEET3a从而截取寄主糖类物质的新机制。

                                                 


        研究团队在课题组发现纹枯病菌生长与糖的摄取紧密相关,而且纹枯病菌接种诱导
SWEET基因的表达,尤其是SWEET2a。利用酵母单杂交技术筛选分离到效应蛋白Activator of SWEET2a (AOS2)可结合SWEET2a启动子。植物中AOS2定位于细胞核并有分泌活性。

   

后续SIGS实验证实,沉默AOS2大大降低纹枯病菌的致病性。AOS2与水稻转录因子WRKY53GT1互作,并且WRKY53GT1之间也相互作用从而形成AOS2-WRKY53-GT1转录因子复合体,并转录激活SWEET2aSWEET3a。接种纹枯病菌证实wrky53, gt1, sweet2asweet3a突变体相比野生型对照抗病,相反WRKY53GT1过表达植物相比野生型对照感病。酵母糖转运缺陷型菌株EBY4000回补实验证明SWEET2aSWEET3a有转运单糖的活性。


   

该研究解析了纹枯病菌通过分泌效应因子AOS2s, 随后AOS2进入植物细胞与WRKY53GT1互作来转录激活SWEETs, 从而把细胞内的糖转运至胞外供病原菌吸收。论文第一署名单位为沈阳农业大学,植物保护学院博士研究生杨硕、付钰文和张阳为论文第一作者,玄元虎教授为通讯作者,密苏里大学植物科学系Vikranth Kumar,青年教师梅琼、李帅和博士后苑德鹏也参与了此项工作。研究得到国家自然科学基金和辽宁省自然科学基金的资助。 (植保学院)

原文链接:https://doi.org/10.1016/j.jare.2022.10.001







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