赌博app 陈月琴教授团队解析lncRNA ALEX1介导蛋白质相变调控水稻抗病的新机制

作物病虫害严重威胁全球粮食安全,发掘抗病基因资源并阐明其功能机制是分子育种研究的重要任务。长链非编码 RNAlong noncoding RNA, lncRNA)是一类长度大于200 nt的非编码RNA,其调控作物复杂农艺性状和环境适应性的分子机理已成为生命科学领域的前沿方向。

陈月琴教授课题组在鉴定到一个受白叶枯病菌侵染诱导表达的lncRNA ALEX1A Leaf Expressed and Xoo-induced lncRNA 1)具有增强水稻白叶枯抗性的基础上,进一步揭示了ALEX1与水稻生长素响应因子ARF3直接互作共同调控水稻抗性的分子机制。研究团队发现ARF3可通过其自身的无序中间区域 (middle regionMR) 形成类固态的、无功能的蛋白凝聚体,ALEX1正是通过调节ARF3蛋白凝聚体的动态变化(即抑制无功能的ARF3的类固态相,促进ARF3转变为有功能的二聚体),增强了ARF3转录抑制下游靶基因(如JAZ13)的能力,因此激活了茉莉酸信号通路,增强了水稻的免疫反应。这一研究为抗病基因挖掘和作物遗传改良提供了全新思路和分子靶点。

该成果以 “The long noncoding RNA ALEX1 confers a functional phase state of ARF3 to enhance rice resistance to bacterial pathogens”为题发表在《Molecular Plant》学术期刊上。赌博app 博士后雷梦琦、何瑞瑞和副研究员周燕飞为该论文的共同第一作者,陈月琴教授和广东省农业科学院于洋副研究员为共同通讯作者。感谢中山大学黄巧娟老师在设备共享中给予的帮助。该工作得到了广东省重点领域研发计划项目、国家自然科学基金和广东省自然科学基金等项目资助。

ALEX1-介导ARF3蛋白相变调控水稻抗病性的分子机制

非病原菌侵染下,ALEX1表达水平较低,并且ARF3蛋白形成稳定的凝聚体,处于非功能性状态。病原侵染诱导ALEX1表达,ALEX1通过直接结合ARF3MR区域促进其二聚化状态,抑制凝聚体的形成,从而维持了ARF3的活性状态,激活茉莉酸信号通路,最终增强了水稻的免疫反应。