近日，從中國農業科學院植物保護研究所獲悉，該所王國梁研究團隊最新研究揭示泛素連接酶底物在水稻抗稻(dao)(dao)瘟(wen)病中的新作(zuo)用(yong)，相關研(yan)究(jiu)(jiu)結果于(yu)8月20日以(yi)“擬(ni)南芥ELF3在水稻(dao)(dao)中同源蛋(dan)白OsELF-2與泛(fan)素連接酶泛(fan)素連接酶相互作(zuo)用(yong)并負調(diao)節水稻(dao)(dao)對稻(dao)(dao)瘟(wen)菌的抗耐性”為(wei)題(ti)在線(xian)發表在細胞(bao)（Cell）出版社旗下子刊《分子植物》上。寧約(yue)瑟副(fu)研(yan)究(jiu)(jiu)員、博士研(yan)究(jiu)(jiu)生史學濤、王如意是文章的共(gong)同第一作(zuo)者。王國梁研(yan)究(jiu)(jiu)員為(wei)通訊作(zuo)者。該研(yan)究(jiu)(jiu)得(de)到國家自然科學基金以(yi)及農(nong)科院創新工程的資助。

    在植物(wu)(wu)中，泛(fan)(fan)素(su)－蛋白酶體(ti)系統（ubiquitin-proteasome system, UPS）是細胞(bao)內蛋白質降(jiang)解(jie)的(de)(de)(de)主(zhu)(zhu)要途(tu)(tu)徑，參與細胞(bao)內80%以上蛋白質的(de)(de)(de)降(jiang)解(jie)，泛(fan)(fan)素(su)/26S蛋白酶體(ti)途(tu)(tu)徑涉(she)及對植物(wu)(wu)生長、發(fa)育(yu)、逆境脅迫等多(duo)方面關鍵步驟的(de)(de)(de)控制(zhi)。近來，研究表明泛(fan)(fan)素(su)介導的(de)(de)(de)蛋白質降(jiang)解(jie)也(ye)參與植物(wu)(wu)防(fang)御反(fan)應的(de)(de)(de)信號轉導。水(shui)稻(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)作為世界上最重(zhong)要的(de)(de)(de)糧食作物(wu)(wu)之一(yi)，是全(quan)球超過一(yi)半人(ren)口(kou)的(de)(de)(de)主(zhu)(zhu)要食物(wu)(wu)。稻(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)瘟(wen)(wen)病俗稱水(shui)稻(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)“癌癥”，會造成水(shui)稻(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)嚴重(zhong)減產。因此研究水(shui)稻(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)抗瘟(wen)(wen)防(fang)御機(ji)制(zhi)，培育(yu)抗稻(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)瘟(wen)(wen)病的(de)(de)(de)水(shui)稻(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)品種對水(shui)稻(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)生產意義重(zhong)大。

    王國梁研究團隊在(zai)(zai)(zai)前期研究中(zhong)發現稻(dao)(dao)瘟菌(jun)效(xiao)應(ying)蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)（AvrPiz-t）通(tong)過靶標水(shui)(shui)(shui)(shui)稻(dao)(dao)的(de)泛(fan)(fan)(fan)(fan)素連(lian)接(jie)酶(mei)(mei)負(fu)調(diao)(diao)控(kong)水(shui)(shui)(shui)(shui)稻(dao)(dao)的(de)免(mian)疫(yi)系(xi)統(tong)。此項研究首(shou)次鑒定(ding)了泛(fan)(fan)(fan)(fan)素連(lian)接(jie)酶(mei)(mei)在(zai)(zai)(zai)水(shui)(shui)(shui)(shui)稻(dao)(dao)中(zhong)的(de)互作蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)，結(jie)果顯(xian)示泛(fan)(fan)(fan)(fan)素連(lian)接(jie)酶(mei)(mei)特(te)異性的(de)與擬南芥(jie)生(sheng)物鐘和開花期調(diao)(diao)控(kong)基(ji)因（ELF3）在(zai)(zai)(zai)水(shui)(shui)(shui)(shui)稻(dao)(dao)中(zhong)的(de)同源蛋(dan)(dan)白(bai)(bai) OsELF3-2相(xiang)互作用(yong)，OsELF3-2突變體和RNAi材料顯(xian)著增強(qiang)了對(dui)稻(dao)(dao)瘟菌(jun)的(de)抗(kang)病性，說明(ming)OsELF3-2是水(shui)(shui)(shui)(shui)稻(dao)(dao)免(mian)疫(yi)的(de)負(fu)調(diao)(diao)控(kong)因子，共表達試驗結(jie)果表明(ming)泛(fan)(fan)(fan)(fan)素連(lian)接(jie)酶(mei)(mei)可促進OsELF3-2蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)的(de)泛(fan)(fan)(fan)(fan)素化降解(jie)，表明(ming)OsELF3-2是泛(fan)(fan)(fan)(fan)素連(lian)接(jie)酶(mei)(mei)泛(fan)(fan)(fan)(fan)素化的(de)底物，泛(fan)(fan)(fan)(fan)素連(lian)接(jie)酶(mei)(mei)可通(tong)過靶標OsELF3-2調(diao)(diao)控(kong)水(shui)(shui)(shui)(shui)稻(dao)(dao)的(de)免(mian)疫(yi)系(xi)統(tong)。這(zhe)一研究極大豐富了我們對(dui)稻(dao)(dao)瘟菌(jun)效(xiao)應(ying)蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)AvrPiz-t在(zai)(zai)(zai)水(shui)(shui)(shui)(shui)稻(dao)(dao)中(zhong)靶標蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)作用(yong)機制的(de)認(ren)識，有望為提出(chu)新的(de)病害防控(kong)策略提供新思路(lu)。（通(tong)訊員(yuan) 孫(sun)爻）