江苏省农业科学院植保所水稻病毒病抗性团队发现植物胞内免疫受体基因转录调控新机制

　　近日，植保所水稻病毒病抗性创新团队联合康奈尔大学在Plant, Cell & Environment （影响因子7.228，中科院生物学Top1区）上发表了题为“In situ deletions reveal regulatory components for expression of an intracellular immune receptor gene and its co-expressed genes in Arabidopsis”的研究成果，揭示了植物病原物抗性的胞内免疫受体基因转录调控的新机制。

 

　　植物细胞内免疫受体NLR（Nucleotide-binding domain and Leucine-rich Repeat）蛋白可通过识别病原生物，激活植物的第二层免疫系统，抵御各种病原菌的侵染。NLR基因在转录和转录后水平受到高度调节，以平衡植物防御和生长。目前对NLR蛋白的调控已有较深入的研究，但由于NLR基因经常在基因簇中且受大区域染色质的调控，不能用转基因的方法来研究其顺式元件，因此对NLR基因转录水平的诱导、抑制或共表达的调控机制知之甚少。

 

　　为了寻找SNC1的顺式调控元件，研究人员通过双靶点设计的CRISPR/Cas9系统在SNC1位点产生了一系列缺失，跨越翻译起始位点上游2kb和终止密码子下游4kb的区域。通过对10个缺失突变体的分析，鉴定到多个转录促进和抑制的顺式元件，如上游区域C2、C5以及下游区域C9是正向顺式元件，上游区域C8以及下游区域C10为负向顺式元件 （图1）。进一步鉴定出可能结合在两个转录促进元件上的转录因子LHY1和bHLH28，并验证了其在SNC1基因表达调控中的功能 （图2）。这些结果为植物胞内免疫受体基因SNC1的转录调控机制提供了新线索。

 

　　上述研究结果以江苏农科院植物保护研究所为第一通讯单位，江苏农科院和康奈尔大学联合培养博士后余慧芸博士与康奈尔大学杨雷云博士、利站博士为该论文的共同第一作者，江苏省农科院周彤研究员和康奈尔大学华健教授为共同通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金（31761143012）、美国国家自然基金（IOS-1946174）、江苏省博士后研究基金和院引智计划等项目的资助。

 

　　原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pce.14293