近日,我校喬永利課題組在國際權威學術期刊Plant Biotechnology Journal上在線發表題為“Phytophthora sojae effector PsAvh113 associates with the soybean transcription factor GmDPB to inhibit catalase-mediated immunity”的研究論文,該研究揭示了大豆轉錄因子GmDPB直接參與調控大豆疫病分子機理。

植物持續暴露在生物和非生物脅迫的環境中,為了抵御這些外界威脅,植物已形成了一套完整的防御體系。大量研究表明轉錄因子,如WRKY、ERF及bZIP等,參與在植物與病原菌互作過程中,并通過激活或抑制防衛相關基因的表達來實現對植物的免疫調控。DRFT1-多肽1(DP1;也稱為二聚伴侶1)屬于一個轉錄因子家族,該家族與E2F轉錄因子結合形成異源二聚體,對下游靶基因進行轉錄調控。E2F是感染腺病毒的HeLa細胞中的一種核因子,能夠刺激E2病毒基因的早期表達,調節基因的轉錄。近年來研究發現,DP蛋白可以與E2F結合形成E2F/D異二聚體復合物,該復合物表現出更強的DNA結合能力,并通過結合到E2識別位點來增強E2F靶基因的轉錄。此外,E2F/DP復合體蛋白也被報道通過E2F參與了多種生物過程,如有絲分裂、DNA損傷/修復、細胞分化/凋亡以及植物發育等,但對DP蛋白自身在植物中的作用尤其參與免疫調控知之甚少。
疫霉菌是全世界最具破壞性的植物病原體,給農業生產和自然生態系統造成了嚴重威脅;然而,它們的致病機制在很大程度上仍然未知。該研究發現PsAvh113效應子是大豆疫霉菌的毒力所必需的,PsAvh113的表達增強了病毒和疫霉對煙草的感染能力。進一步研究表明PsAvh113直接與大豆轉錄因子GmDPB結合,誘導其被26S蛋白酶體降解。PsAvh113的內部重復序列2(Internal Repeat 2,IR2)基序對其毒力和GmDPB互作是非常重要的。感興趣的是,研究人員發現,GmDPB作為大豆抗疫病的正調節因子,在與PsAvh113結合后,降低了下游靶基因GmCAT1的轉錄,進而抑制了GmCAT1誘導的細胞死亡,提高了大豆對疫霉菌的易感性。總之,該研究揭示了PsAvh113在疫霉菌誘發大豆疫病發生過程中起到非常重要的作用,為大豆疫霉感染期間防御和反防御之間的相互作用提供了新的見解。

PsAvh113效應子在調節大豆免疫中發揮作用模型
上海師范大學喬永利課題組朱曉果博士和已畢業碩士生郭亮、周曉怡以及在讀碩士生朱瑞慶為該論文共同第一作者,喬永利教授為該論文通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金項目、上海市科委以及上海市教委等項目資助。
論文鏈接:https://doi.org/10.1111/pbi.14043
(供稿、圖片:生命科學學院)



