研究發現調控水稻抗病性的新機制

來源：中國科學報

近日，中國農業科學院植物保護研究所的科研團隊在《發育細胞》發表論文，報道了水稻中一對同源E3泛素連接酶通過靶標一對同源底物蛋白，調控水稻抗病性和開花期的新機制。

E3泛素連接酶介導的蛋白降解機制，廣泛參與植物與病原菌的互作過程。團隊研究發現，水稻E3泛素連接酶APIP6通過降解底物蛋白OsELF3-2能夠正調控水稻對稻瘟菌的抗病性。

新研究通過酵母文庫篩選發現，APIP6與同源的E3泛素連接酶IPI1形成異源二聚體，且都與OsELF3-2相互作用，並通過26S蛋白酶體系統促進其降解，從而正調控水稻對稻瘟菌的抗性。

進一步研究發現，IPI1與OsELF3-2的同源蛋白OsELF3-1特異性相互作用，過量表達IPI1株系表現出與OsELF3-1突變體類似的晚花表型，而OsELF3-1突變體還顯著增強稻瘟菌抗性。相比之下，OsELF3-2 突變體的開花期與野生型無顯著差異，表明水稻中的同源ELF3蛋白在免疫和開花的調節中出現功能分化，這些研究結果爲同源蛋白在植物中的進化提供了證據。

有趣的是，IPI1和APIP6異源二聚體能夠協同負調控OsELF3-1與OsELF3-2的蛋白積累，進而精準調控水稻抗病性和開花期，表明同源蛋白可以協同促進底物蛋白降解。

該研究在植物中率先揭示了一對E3泛素連接酶通過靶向同源底物蛋白調控抗病性和開花期的新機制，爲創制抗病且開花期適中的作物新品種奠定了重要基礎。（記者王方）