速讀：科學家揭示植物如何調控細胞死亡和抗病力

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中國農業(yè)科學院植物保護研究所作物病原生物功能基因組研究創(chuàng)新團隊首次發(fā)現了植物bZIP類型轉錄因子APIP5具有結合DNA和RNA的雙重活性，在轉錄和轉錄后水平調控水稻細胞死亡和抗病性的新機制，相關研究成果發(fā)表在《核酸研究（Nucleic Acids Research）》上。

水稻APIP5兼具轉錄因子和RNA結合活性調控細胞死亡和免疫反應

稻瘟病是水稻生產上最嚴重的真菌病害之一，解析水稻與稻瘟菌互作機制對開發(fā)病害防控新策略和選育抗病新品種具有重要意義。該團隊前期研究發(fā)現水稻APIP5通過調控次級代謝產物負調控細胞死亡和抗病性。APIP5蛋白包含核定位信號和核輸出信號基序，它在細胞核和細胞質中定位的生物學意義還不清楚。

此次研究發(fā)現核定位信號的突變抑制了APIP5在水稻細胞核中積累，誘導細胞死亡的發(fā)生和增強對稻瘟菌的抗性。APIP5在水稻發(fā)育后期在細胞核中的積累增加，結合細胞壁相關激酶和細胞色素酶基因的啟動子，并抑制二者的表達。這兩個靶標基因分別通過調節(jié)木質素的積累和次級代謝物合成以及活性氧爆發(fā)正調控水稻基礎免疫反應。有趣的是，APIP5還具有結合RNA的活性，稻瘟菌侵染促進其在細胞質RNA加工小體中的富集，特異性地結合兩個水稻抗病和細胞死亡相關基因的mRNA序列促進其降解，在轉錄后水平調控水稻基礎免疫反應。因此，該研究揭示植物轉錄因子通過在細胞核和細胞質中穿梭協(xié)同調控免疫反應的新機制，為水稻病害防控策略的開發(fā)提供新思路。

據了解，該研究得到國家自然科學基金和中國農業(yè)科學院科技創(chuàng)新工程等項目的資助。

出品：科普中國

作者：宋雅娟 張蕃

監(jiān)制：光明網科普事業(yè)部

標簽： 細胞死亡 免疫反應 轉錄因子