植物功能基因组学团队在植物病原反应调控机制的研究方面取得重要进展

来源:作者:发稿时间:2017-12-01浏览次数:

近日,我院植物功能基因组学团队王奕众等在植物病原反应调控机制的研究方面取得重要进展,发现组蛋白去乙酰化酶HDA6在植物病害抵御机制中有重要的调控作用,研究结果于201711月在线发表在《Plant Cell & Environment》上(http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pce.13047/full)

植物在没有受到病毒侵害的时候,防御系统处在关闭(被抑制)的状态,这样可以避免不必要的能量浪费以及生长的抑制,但是植物维持这种抑制状态的机制并不十分清楚。   

组蛋白去乙酰化酶6HDA6)是基因表达的重要抑制因子,最初在研究外源转基因的抑制机制中被鉴定到,它可引起基因启动子区域的组蛋白乙酰化水平降低,从而抑制基因的表达。在本研究中研究人员以模式植物拟南芥为材料,通过化学诱变、突变体筛选与图位克隆技术鉴定到一个新的HDA6基因的等位突变体,在该突变体中病原反应被组成型激活,在没有病原浸染的情况下,植株呈现出超敏反应、植株变小等表型,大量只有在病原浸染时才表达的基因(包括PR1PR2等病原反应标志基因)被激活。深入研究显示,这些被组成型激活的病原基因的启动子区域的组蛋白乙酰化水平明显上升,而且有证据显示在野生型材料中HDA6蛋白直接结合在这些基因的启动子区域。说明HDA6通过其去酰基化酶活性在维持病原反应基因的抑制中起重要作用。在这项研究中,研究人员还意外地发现,病原浸染时HDA6的表达水平上升,而且仍然结合在上述病原反应基因的启动子区域,暗示即使在病原反应基因被激活的情况下,其抑制机制仍然存在、甚至加强,基因的表达激活与抑制是一对矛盾统一体,相辅相承,缺一不可。因此,这项研究也提出了一个非常有趣的问题:在病原基因的表达激活中,激活机制如何与抑制机制互动、协调?

相关结果见“HISTONE DEACETYLASE 6 represses pathogen defence responses in Arabidopsis thaliana”(http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pce.13047/full