JIPB | 福建农林大学唐定中课题组揭示非典型bHLH转录因子调控水稻免疫的新机制

文摘   科学   2024-10-12 10:01   北京  

水稻是世界上最重要的粮食作物之一,其稳定生产与粮食安全密切相关。稻瘟菌是一种真菌病害,由其引起的稻瘟病被称为水稻癌症,严重威胁着水稻的安全生产。而植物会利用自身的免疫系统以应对病原菌的入侵,但是过度免疫又会影响植物正常的生长发育。因此,植物需要精细调控免疫过程,在激活免疫反应以抵抗病原菌的同时,又要避免过强的免疫反应而影响生长发育,但是植物是如何精细调控免疫过程的尚不明确

JIPB近日在线发表了福建农林大学唐定中课题组题为“The receptor-like cytoplasmic kinase OsBSK1-2 regulates immunity via an HLH/bHLH complex”的研究论文 (‍https://doi.org/10.1111/jipb.13783)该研究鉴定了一个非典型的bHLH转录因子OsHLH46,OsHLH46正调控水稻稻瘟病抗性,并与胞质内受体激酶OsBSK1-2存在相互作用,参与了OsBSK1-2所介导的稻瘟病抗性。而OsBSK1-2则通过稳定OsHLH46而在水稻免疫中发挥功能。

图1. OsHLH46正调控水稻稻瘟病抗性
作者进一步研究发现OsHLH46没有转录激活活性,并与稻瘟病抗性负调控蛋白OsbHLH6存在相互作用。OsbHLH6为一个典型的bHLH转录因子,其可以与水稻免疫正调节基因OsWRKY45的启动子结合并抑制其表达,而OsHLH46则通过抑制OsbHLH6与 OsWRKY45启动子的结合,解除OsbHLH6对OsWRKY45的转录抑制,从而增强OsWRKY45所介导的稻瘟病抗性。此外,在oshlh46突变体中过量表达OsbHLH6,比在野生型中过量表达OsbHLH6更易感稻瘟病,表明 OsHLH46能够抑制OsbHLH6的功能,进而抑制后者所介导的稻瘟病抗性。
综上,该研究结果不仅证明了OsBSK1-2通过OsHLH46/OsbHLH6复合物来调节稻瘟病抗性,还揭示了植物通过RLCK蛋白调节HLH/bHLH复合物来微调植物免疫的新机制。

图2. OsBSK1-2-OsHLH46/OsbHLH6免疫模块的工作模型

福建农林大学植物免疫研究中心博士生王勋为论文的第一作者,唐定中教授和李生平副教授为通讯作者,该研究得到国家重点研发计划项目(2022YFF1001500)和福建省科技厅引导性项目(2022N0005)的资助

文章引用:

Wang, X., Diao, Z., Cao, C., Liu, Y., Xia, N., Zhang, Y., Lu, L., Kong, F., Zhou, H., Chen, L., et al. (2024). The receptor-like cytoplasmic kinase OsBSK1-2 regulates immunity via an HLH/bHLH complex. J. Integr. Plant Biol. https://doi.org/10.1111/jipb.13783

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