近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所作物有害生物功能基因組研究創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)通過多組學(xué)分析構(gòu)建了水稻第一道免疫反應(yīng)多層次調(diào)控圖譜，為理解植物抗病過程提供了重要參考。相關(guān)研究成果發(fā)表在《植物生物技術(shù)雜志》( Plant Biotechnology Journal )。
據(jù)劉文德研究員介紹，病原菌表面的一些分子可被植物細(xì)胞壁上的特定受體識(shí)別，誘導(dǎo)植物一系列防御反應(yīng)來阻止病原菌入侵，稱為病原相關(guān)分子模式觸發(fā)的免疫（PTI）。其中，真菌來源的幾丁質(zhì)（chitin）和細(xì)菌來源的flg22多肽是兩類常見的病原相關(guān)分子，其誘發(fā)的PTI反應(yīng)為植物的非特異性免疫，是植物抵御大多數(shù)病原菌侵染的“第一道防線”。
研究人員整合了代謝組、轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組、泛素化組和乙?；M數(shù)據(jù)，闡明了水稻對(duì)真菌幾丁質(zhì)和細(xì)菌多肽產(chǎn)生的病原相關(guān)分子的PTI免疫響應(yīng)機(jī)制。
通過對(duì)比發(fā)現(xiàn)，幾丁質(zhì)觸發(fā)的PTI反應(yīng)在轉(zhuǎn)錄和翻譯水平上與多肽更為相似，但在翻譯后修飾水平和代謝水平上與多肽不同且更為強(qiáng)烈。兩種病原相關(guān)的分子處理導(dǎo)致水稻mRNA和蛋白質(zhì)豐度之間存在不一致，而蛋白質(zhì)翻譯后修飾調(diào)節(jié)可能在這種差異中發(fā)揮關(guān)鍵作用。
此外，水稻中的亞油酸代謝和α-亞麻酸代謝途徑很可能受到flg22的特異性誘導(dǎo)。該研究結(jié)果對(duì)指導(dǎo)水稻抗病育種具有重要意義。
該研究得到中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新工程的資助。
