Plant Journal | 四川农业大学王文明团队揭示miRNA调控水稻稻瘟病抗性的新机制！

microRNAs（miRNAs）是一类具有20-24个核苷酸的小型非编码RNA，由miRNA基因（MIRs）编码，随后通过一系列过程包括剪接和甲基化而成熟。成熟的miRNA被加载到ARGONAUTEs（AGO）上，形成miRNA诱导的基因沉默复合物（miRISCs），以序列互补的方式针对miRNA引导的mRNA的序列，通过转录切割或翻译抑制来抑制基因表达。自从1993年在线虫中首次发现miRNA以来，它在大多数生命形式中被广泛发现。miRNA被认为是调节植物生长、发育和免疫的重要途径之一。许多水稻miRNAs已被确认为调节农艺性状和免疫力的微调因子。其中，Osa-miR535靶向SQUAMOSA启动子结合类似蛋白14（OsSPL14），正向调节分蘖，但负向调节产量和免疫力。

2022年1月8日，国际权威学术期刊The Plant Journal发表了四川农业大学王文明团队的最新相关研究成果，题为Osa-miR535 targets SQUAMOSA promoter binding protein-like 4 to regulate blast disease resistance in rice的研究论文。

在这篇文章中，科研人员发现Osa-miR535靶向另一个SPL基因OsSPL4，以抑制水稻对稻瘟病菌的免疫力。Osa-miR535的过量表达明显减少了融合蛋白SPL4TBS-YFP的积累，该蛋白含有Osa-miR535在OsSPL4中的靶点。一致的是，Osa-miR535介导了OsSPL4 mRNA在3'非翻译区的预测结合位点的第10和11个碱基对之间的裂解。过表达OsSPL4（OXSPL4）的转基因水稻株系显示出更强的稻瘟病抗性，并伴随着免疫反应的增强，包括防御相关基因的表达增加和H₂O₂的累积。相比之下，敲除的突变体osspl4表现出易感性。此外，OsSPL4与GH3.2（一种吲哚-3-乙酸（IAA）-氨基合成酶）的启动子结合，促进其表达。这些数据表明，Os-miR535靶向OsSPL4和OsSPL4-GH3.2，这可能与OsSPL14-WRKY45模块在稻瘟病抗性方面平行。

图1. Osa-miR535负向调节水稻对稻瘟病菌的免疫力

图2. OsSPL4是Osa-miR535的靶基因

图3. OsSPL4增强了水稻对稻瘟病菌的抗性

图4. OsSPL4增强了对稻瘟病菌侵染的免疫反应

图5. OsSPL4的亚细胞定位和表达情况

图6. OsSPL4与GH3.2的启动子结合以调控其表达

图7. 水稻免疫中Osa-miR535-OsSPL4-GH3.2模块的工作模型

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