Molecular Plant | 王国梁和宁约瑟团队研究揭示NLR介导的水稻抗病新机制

含有核苷酸结合结构域和富含亮氨酸重复序列的蛋白(NLR)在植物免疫中发挥着关键作用。然而，NLRs是如何被调控并激活防御信号的，目前还没有完全了解。水稻（Oryza sativa）NLR受体Piz-t赋予了对病原真菌Magnaporthe oryzae的广谱抗性（近5年56篇高水平文章！Nick Talbot院士团队在水稻抗病领域取得一系列进展！），而RING型E3连接酶AVRPIZ-T INTERACTING PROTEIN 10（APIP10）负调控Piz-t的积累。

2020年11月9日，权威期刊Molecular Plant在线发表了美国俄亥俄州立大学王国梁教授和中国农业科学院宁约瑟团队共同合作的最新相关研究成果，题为Two VOZ Transcription Factors Link An E3 Ligase and An NLR Immune Receptor to Modulate Immunity in Rice的研究论文。

在这篇论文中，科研人员发现APIP10与两个水稻转录因子VASCULAR PLANT ONE-ZINCFINGER 1（OsVOZ1）和OsVOZ2相互作用，并通过26S蛋白酶体途径促进它们的降解（英国约翰英纳斯中心：BABA vs ABA—植物防御启动中的战争! Molecular Plant | VOZ控制β-氨基丁酸诱导的胼胝质防御）。OsVOZ1显示出转录抑制活性，而OsVOZ2则赋予植物体内转录激活活性。osvoz1和osvoz2单体突变体在非Piz-t背景下显示适度但相反的M.oryzae抗性。然而，osvoz1 osvoz2双突变体表现出强烈的矮化和细胞死亡，通过RNA干扰沉默这两个基因也会导致非Piz-t背景下的矮化、轻度细胞死亡和增强对M. oryzae的抗性。OsVOZ1和OsVOZ2都与Piz-t相互作用。在Piz-t背景中OsVOZ1和OsVOZ2的双重沉默降低了Piz-t蛋白的积累和转录，活性氧依赖性细胞死亡，以及对含有AvrPiz-t的M. oryzae的抗性。这些结果共同表明，OsVOZ1和OsVOZ2负性调节基础防御，但对Piz-t介导的免疫有积极贡献。

图1. APIP10在体外和体内与OsVOZ1和OsVOZ2相互作用，并促进其降解

图2. OsVOZ1是转录抑制因子，OsVOZ2是转录激活因子

图3. OsVOZ1和OsVOZ2的双重抑制导致对M. oryzae的抗性增强

图4. OsVOZ1和OsVOZ2与Piz-t在体外和体内相互作用

图5. OsVOZ1和OsVOZ2的双沉默降低了Piz-t的积累，ROS依赖性细胞死亡反应，以及对含AvrPiz-t的M.oryzae的抵抗力

图6. 在AvrPiz-t和Piz-t之间相互作用中APIP10、OsVOZ1和OsVOZ2功能的工作模型

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