2017年11月13日,《PLOS PATHOGENS》雜志在線發表了中國科學院上海生命科學研究院植物生理生態研究所何祖華研究組題為“GDSL lipases modulate immunity through lipid homeostasis in rice”的研究論文。該研究揭示了GDSL酯酶OsGLIP1和OsGLIP2通過脂類代謝,從而調控水稻免疫反應和抑制抗病性的新機制。
越來越多的證據表明,脂類及其代謝物在植物和病原菌的互作中發揮著重要的作用,而酯酶催化了脂類的代謝,但酯酶及其代謝產物如何調控植物的免疫反應機制少見報道。何祖華課題組通過對水稻廣譜抗病材料的表達組分析發現兩個GDSL酯酶基因OsGLIP1和OsGLIP2的表達受病原菌侵染和防衛激素水楊酸(SA)的抑制。OsGLIP1和OsGLIP2蛋白可以催化4-硝基苯乙酯和4-硝基苯丁酯的水解,證明它們具有酯酶活性。OsGLIP1主要在葉片和葉鞘表達,而OsGLIP2主要在節和節間中有表達,表明它們具有組織表達互補的生物學功能。同時下調OsGLIP1 和OsGLIP2基因的表達可以提高水稻對真菌和細菌病原菌的廣譜抗病性,而OsGLIP1和OsGLIP2 的過表達植株則增強對病原菌的敏感性。系統的蛋白定位研究發現OsGLIP蛋白的脂肪體和內質網的定位對于它們的免疫抑制功能是必須的。系統的酯類代謝譜分析表明,OsGLIP1 和 OsGLIP2系統調節不同酯類成分的動態平衡,尤其發現單半乳糖基二酰基甘油(monogalactosyldiacylglycerol, MGDG)和二半乳糖二酰基丙三醇(digalactosyldiacylglycerol, DGDG)在OsGLIP過表達的植物中累積,但在OsGLIP-RNAi的植株中下調。研究者進一步通過幼苗培養證明MGDG和DGDG可以抑制免疫反應,降低植物的抗病性。因此OsGLIP1和OsGLIP2是水稻抗病性的負調控因子。該工作不僅為植物免疫調控研究提供新的方向,也為作物高抗高產分子設計育種提供了理論基礎。
該工作由共同第一作者高明君、尹昕和楊衛兵等完成。受國家自然科學基金委、國家轉基因新品種培育重大專項和上海市科委項目資助。
日期:2017-11-16
越來越多的證據表明,脂類及其代謝物在植物和病原菌的互作中發揮著重要的作用,而酯酶催化了脂類的代謝,但酯酶及其代謝產物如何調控植物的免疫反應機制少見報道。何祖華課題組通過對水稻廣譜抗病材料的表達組分析發現兩個GDSL酯酶基因OsGLIP1和OsGLIP2的表達受病原菌侵染和防衛激素水楊酸(SA)的抑制。OsGLIP1和OsGLIP2蛋白可以催化4-硝基苯乙酯和4-硝基苯丁酯的水解,證明它們具有酯酶活性。OsGLIP1主要在葉片和葉鞘表達,而OsGLIP2主要在節和節間中有表達,表明它們具有組織表達互補的生物學功能。同時下調OsGLIP1 和OsGLIP2基因的表達可以提高水稻對真菌和細菌病原菌的廣譜抗病性,而OsGLIP1和OsGLIP2 的過表達植株則增強對病原菌的敏感性。系統的蛋白定位研究發現OsGLIP蛋白的脂肪體和內質網的定位對于它們的免疫抑制功能是必須的。系統的酯類代謝譜分析表明,OsGLIP1 和 OsGLIP2系統調節不同酯類成分的動態平衡,尤其發現單半乳糖基二酰基甘油(monogalactosyldiacylglycerol, MGDG)和二半乳糖二酰基丙三醇(digalactosyldiacylglycerol, DGDG)在OsGLIP過表達的植物中累積,但在OsGLIP-RNAi的植株中下調。研究者進一步通過幼苗培養證明MGDG和DGDG可以抑制免疫反應,降低植物的抗病性。因此OsGLIP1和OsGLIP2是水稻抗病性的負調控因子。該工作不僅為植物免疫調控研究提供新的方向,也為作物高抗高產分子設計育種提供了理論基礎。
該工作由共同第一作者高明君、尹昕和楊衛兵等完成。受國家自然科學基金委、國家轉基因新品種培育重大專項和上海市科委項目資助。
日期:2017-11-16