以下文章来源于The Crop Journal ，作者编辑部

稻瘟病、白叶枯病和纹枯病严重阻碍了水稻的正常生长和品质提升。转录因子在植物对病原体的免疫应答激活过程中的转录重编程中起着至关重要的作用。SQUAMOSA启动子结合蛋白（SBP）和含有植物特异性SBP结构域的SBP类似蛋白（SPL）被认为是植物特有的转录因子。在水稻中，含SBP-box蛋白家族包含19个成员，其中大多数被证明参与调节植物发育的各个方面，而其中一个明星基因OsSPL14（也被称为IPA1，ideal plant architecture1），OsSPL14蛋白水平升高可增强抗稻瘟病的能力；OsSPL14通过其DNA结合域内Ser163残基的磷酸化-去磷酸化循环实现水稻的产量和稻瘟病抗性的双赢。过表达OsSPL14的同源基因OsSPL7增强了水稻对白叶枯菌的抗性。但其他SPL基因在水稻免疫调节中的作用鲜有报道。兰涛教授团队先前的研究揭示了OsSPL10（SQUAMOSA启动子结合蛋白样10）参与调控水稻毛状体发育和耐盐性，但是关于OsSPL10在水稻免疫方面的作用尚不清楚。

近日，山东农业大学植物保护学院崔海涛教授与福建农林大学作物遗传育种与综合利用教育部重点实验室兰涛教授在The Crop Journal在线发表了题为“Transcription factor OsSPL10 interacts with OsJAmyb to regulate blast response in rice”的研究论文，揭示了OsSPL10正调控水稻抗稻瘟病的功能，并采用生物化学和分子生物学技术相结合的方法探究了OsSPL10与另外一个转录因子OsJAmyb互作并协同调控水稻稻瘟病抗性的分子机制。

该研究发现，与野生型水稻中花11相比，OsSPL10敲除突变体对稻瘟菌更加感病，而其过表达植株增强了对稻瘟病菌的抗性（图1A–D）。DAB染色发现，稻瘟菌处理后，Osspl10敲除突变体内的DAB染色面积小于野生型，过表达植株OsSPL10-OE的DAB染色面积则大于野生型和Osspl10突变体（图1F和G），这与稻瘟菌处理下的发病表型一致。另外，敲除突变体Osspl10在真菌来源的保守模式分子几丁质处理下的ROS爆发水平和胼胝质沉积数量均低于野生型；而OsSPL10-OE的ROS爆发水平和胼胝质沉积数量均高于野生型和突变体Osspl10，说明OsSPL10正调控几丁质诱导的免疫反应（图1E，H和I）。OsSPL10在水稻防御稻瘟病过程中正调控ROS的产生、胼胝质沉积等免疫反应，增强了水稻的抗性。

此外，该研究还发现OsSPL10与参与茉莉酸（JA）信号传导的重要转录因子OsJAmyb相互作用（图2A–C）。通过截短序列进行酵母双杂交实验，明确了OsSPL10的C端为OsSPL10与OsJAmyb互作的区域（图3）。通过水稻原生质体转化和蛋白稳定性实验探究了OsSPL10与OsJAmyb互作是否存在生物学意义。蛋白稳定性实验发现，OsSPL10促进JA防御蛋白OsJAmyb的蛋白积累（图2D和E)。研究还证明了OsJAmyb也是水稻抵御稻瘟病的正调节因子（图2F–I）。

综上所述，该研究揭示了一个由OsSPL10和OsJAmyb组成的分子模块，积极调节水稻的稻瘟病抗性，为将SPL10应用于水稻抗稻瘟病育种提供了理论支撑。

图1 SPL10正调控水稻抗稻瘟病

图2 OsSPL10促进OsJAmyb的蛋白质稳定性

图3 OsSPL10通过C端与OsJAmyb互作

作者和基金项目

福建农林大学生命科学学院钟灶发博士为该文第一作者，山东农业大学崔海涛教授和福建农林大学兰涛教授为共同通信作者，课题组硕士研究生钟丽静、郑怡泓、朱湘和姜义民等也参与了相关工作。该研究得到国家自然科学基金项目（31970281，31671668）、中德人才流动项目（M-0275）和福建省自然科学基金重点项目（2023J02011）的资助。和植物学两个学科位于Q1区，并位列中科院分区农林类期刊一区。2019–2023年获中国科技期刊卓越行动计划重点项目资助。

转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号

如有侵权，请联系本站删除！