近日，PLOS Pathogens杂志发表了来自北京大学生命科学学院李毅教授课题组题为“Auxin response factors （ARFs） differentiallyregulate rice antiviral immune response against rice dwarf virus”的研究论文。揭示了水稻生长素响应因子（OsARFs）差异性调控水稻抗矮缩病毒（RDV）的分子机制。
水稻矮缩病毒（Rice dwarf virus，RDV）是由叶蝉传播的能够引起大面积水稻感病并严重减产的一种病毒。感染RDV的水稻植株显著矮缩，分孽增多，不抽穗或半抽穗。课题组前期的研究结果表明，RDV编码的外壳蛋白P2与生长素受体OsTIR1竞争性结合OsIAA10，抑制OsIAA10蛋白通过26S蛋白酶体的降解，促进OsIAA10蛋白的积累，进而影响生长素通路的响应和对下游基因的转录，促进了RDV的侵染和病害症状的形成（PLOS Pathogens，2016）。虽然这在一定程度上揭示了生长素信号通路和RDV侵染之间的关系，但是OsIAA10下游具体的抗病分子机制仍不清楚。研究人员通过分子、生化和遗传学等方法，发现RDV侵染后，水稻生长素含量升高，同时外源施加生长素促进OsIAA10蛋白的降解，解除了OsIAA10对其结合的OsARF转录因子的抑制，增强水稻对病毒的抗性。深入研究发现，IAA10 可以与5个ARF转录因子发生相互作用，其中ARF12和16正调控水稻对病毒的抗性，而ARF11负调控水稻对病毒的抗性。ARF12的下游基因OsWRKY13等防御基因参与了抵抗RDV的侵染。综上所述，本研究揭示了OsIAA10-OsARF12-OsWRKY13 介导的信号通路在水稻抗病毒防御和病毒反防御中的重要作用，为水稻抗病分子育种提供了参考。同时该研究也发现，水稻中存在的OsIAA10-OsARF11负调控水稻对病毒的抗病性以及不依赖IAA10的ARF抗病毒通路。
OsIAA10-OsARF12-OsWRKY13 介导RDV抗病分子机制
北京大学已毕业博士生秦青青和在读博士研究生李广垚为该论文的并列第一作者，北京大学许智宏院士参与了该项研究，北京大学李毅教授、华南农业大学王海洋教授、北京大学已出站博士后杨志蕊博士为该论文的通讯作者。该研究得到了国家水稻产业体系项目、国家自然科学基金、国家转基因专项和NSFC-广东联合基金的大力支持。
日期：2021-03-27
