中国农业科学院植保所揭示E3泛素连接酶OsRING80平衡水稻抗病与生长的分子机制

　　近日，中国农业科学院植物保护研究所作物病原生物功能基因组研究创新团队在《植物生理学》Plant Physiology上在线发表了题为“Balancing rice blast resistance and growth through suppression of the E3 ubiquitin ligase OsRING80”的研究论文，该研究报道了水稻E3泛素连接酶OsRING80通过调控DENSE AND ERECT PANICLE 2（DEP2）蛋白稳定性，平衡稻瘟病抗性与生长发育的新机制。

 

　　在作物抗病育种中，如何平衡抗病性与正常生长发育是长期面临的关键挑战。稻瘟病是稻瘟菌（Magnaporthe oryzae）引起的一种毁灭性真菌病害，严重威胁全球水稻的安全生产。培育既具优良抗稻瘟病特性、又不影响水稻关键农艺性状的新品种，对实现绿色、可持续的稻瘟病防控具有重要意义。

 

　　前期研究发现，水稻直立型密穗基因dep2突变体具有株型紧凑、穗型直立等表型。本研究发现，dep2突变体对稻瘟病的抗性显著增强。机制研究发现，E3泛素连接酶OsRING80通过泛素化修饰促进DEP2蛋白降解。在dep2突变体中，OsRING80的转录水平显著下降，说明DEP2可能对OsRING80存在反馈调控作用。有趣的是，OsRING80功能缺失突变体在显著提高稻瘟病抗性的同时，未对其他主要农艺性状产生不利影响。综上，本研究揭示OsRING80通过精准调控DEP2蛋白稳定性，参与维持水稻免疫反应与生长发育之间的平衡，为培育兼具广谱抗病性与优良农艺性状的水稻新品种提供了新策略与重要基因资源。

 

　　中国农业科学院植物保护研究所和河北农业大学联合培养硕士研究生侯昕一、中国农业科学院植物保护研究所尤小满副研究员为论文共同第一作者，宁约瑟研究员和河北农业大学植物保护学院王树桐教授为该论文的共同通讯作者。该研究得到了中国农业科学院青年创新专项、国家自然科学基金、中国农科院农业科技创新工程和国家重点研发计划等项目的资助。

 

　　原文链接：https://doi.org/10.1093/plphys/kiaf620