近日,我院作物病虫害监测与治理团队在Molecular Plant Pathology上在线发表了题为“Abscisic acid-, stress-, ripening- induced 2 like protein, TaASR2L, promotes wheat resistance to stripe rust”的研究论文,揭示了TaASR2L通过与TaSR30相互作用促进 PR 基因表达并增强小麦对条锈病抗性的作用机理。我院博士后王峭和博士研究生汤亚琪为论文共同第一作者,王保通教授和李强副研究员为论文共同通讯作者。
小麦条锈病是由条形柄锈菌小麦专化型( Puccinia striiformis f. sp. tritici , Pst )引起的对小麦最具毁灭性的病害之一。植物激素脱落酸(ABA)在植物应对胁迫反应中起着关键的调控作用。ABA-胁迫-成熟诱导蛋白(ASR)已被报道在生物和非生物胁迫下被大量诱导表达,以保护植物免受损害。然而,小麦ASR2蛋白(TaASR2L)在植物应对生物胁迫时的功能尚不清楚。
利用BSMV病毒诱导的基因沉默系统瞬时沉默 TaASR2L 基因,降低了小麦对条锈病的抗性,说明TaASR2L正向调控小麦对条锈病的抗性。通过蛋白互作技术研究表明,TaASR2L与富含丝氨酸/精氨酸的剪接因子SR30样蛋白(TaSR30)互作;进一步研究发现,TaASR2L与TaSR30主要在细胞核互作,TaASR2L与TaSR30都能与自身互作形成同源寡聚体。瞬时沉默 TaSR30 基因亦显著降低了小麦对条锈病的抗性。转基因过表达 TaASR2L 和 TaSR30 促进了ABA和抗性相关( PR )基因的表达,从而增强小麦对条锈病的抗性。此外,外源施加ABA显著提高了 TaASR2L 和 TaSR30 的表达水平,增强了小麦对条锈病的抗性,并诱导了 PR 基因的表达。
研究表明,小麦受条锈菌侵染时,TaASR2L在ABA信号和RNA剪接途径的信号级联中起着重要作用,这些途径共同作用提高了小麦对条锈病的抗性。该研究为进一步揭示小麦抗条锈病机制和抗病育种中种质资源利用提供了新见解。
转基因过表达 TaASR2L 和 TaSR30 增强了小麦对条锈病的抗性
该研究得到了国家重点研发计划与陕西省重点研发计划等项目的资助。
原文链接:https://doi.org/10.1111/mpp.70028
编辑:刘小凤
审核:郭 军