JIA | 扬州大学利用iTRAQ定量蛋白质组学技术分析水稻响应纹枯病菌侵染的差异蛋白及调控途径

由强腐生型真菌立枯丝核菌 (Rhizoctonia solani Kühn) 引起的纹枯病是水稻最重要的病害之一，每年度均造成严重的产量损失和巨额的防治花费。培育抗病品种是控制病害危害的最经济有效方法。尽管国内外在鉴定水稻抗纹枯病数量性状基因 (QTL) 或相关基因方面已取得了一些进展，但是有关水稻抵御纹枯病菌入侵的分子机制仍很不清楚，严重影响抗病育种进程。

近期，扬州大学水稻抗病分子遗传育种团队完成的题为“iTRAQ-based quantitative proteomics analysis of defense responses triggered by the pathogen Rhizoctonia solani infection in rice”的研究论文在Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》英文，JIA) 2022年1期正式发表。

该研究利用同位素标记相对和绝对定量 (iTRAQ) 蛋白质组定量分析技术，以抗病水稻品种YSBR1为材料，对响应纹枯病菌的水稻蛋白进行了鉴定和分析，共鉴定到319个差异积累蛋白。有相当一部分差异蛋白参与细胞氧化还原稳态、碳水化合物代谢和苯丙烷生物合成，或属于病程相关蛋白，表明这些过程/蛋白在水稻抵御纹枯病菌侵染中起着重要作用。值得注意是，所有参与光合作用和叶绿素生物合成过程的差异积累蛋白，以及部分参与苯丙烷生物合成的差异积累蛋白，在受到纹枯病菌侵染后的积累量均显著减少，暗示纹枯病菌可能通过抑制水稻的光合系统加速寄主细胞死亡、同时抑制苯丙烷生物合成途径降低寄主免疫反应或防御物质积累，达到促进侵染和定殖的入侵机制。

该研究结果为进一步解析“水稻-纹枯病菌”互作机制提供了更丰富的基因资源和新的认识。

扬州大学左示敏教授为该文章的通讯作者，青年教师冯志明博士为第一作者，该研究得到了国家重点研发计划 (2016YFD0100601)、国家自然科学基金 (31701057, 31672013) 等资助。

点击链接阅读全文：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S20953119206‍34992

Cite the article:

FENG Zhi-ming, GAO Peng, ZHAO Jian-hua, WANG Guang-da, ZHANG Hui-min, CAO Wen-lei, XUE Xiang, ZHANG Ya-fang, Ma Yu-yin, HUA Rong, CHEN Zong-xiang, CHEN Xi-jun, HU Ke-ming, ZUO Shi-min. 2022. iTRAQ-based quantitative proteomics analysis of defense responses triggered by the pathogen Rhizoctonia solani infection in rice. Journal of Integrative Agriculture, 21(1): 139–152.

团队介绍

扬州大学水稻抗病分子遗传育种团队长期从事水稻抗纹枯病分子机理和抗病分子育种研究工作，建有成熟高效的水稻纹枯病菌抗性表型精准评价体系，在抗纹枯病种质资源筛选与鉴定、抗病基因挖掘和利用等方面积累丰富的研究经验和工作基础。先后承担国家重点研发计划、转基因专项、国家自然科学基金、国家科技支撑计划、江苏省重点研发计划重点项目等国家级和部省级课题20余项。累计发表论文80余篇，其中SCI收录20余篇；申请发明专利10余件，授权发明专利4件；育成国审和省审水稻新品种5个，此外，通过标记辅助选择育成抗纹枯病水稻新品系10余份，通过转基因和基因编辑技术创制了20余份抗水稻黑条矮缩病和纹枯病新品系。相关研究在国内外同行中产生了较好影响。

Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》(英文), JIA) 由中华人民共和国农业农村部主管，中国农业科学院与中国农学会主办，中国农业科学院农业信息研究所承办。综合性英文学术期刊，月刊。创刊于2002年，主编为中国工程院院士万建民。JIA主要栏目有作物学、园艺、植物保护、动物科学、动物医学、资源环境、食品科学、农业经济与管理等，刊稿类型有综述、研究论文、简报以及评述等。全部论文在Elsevier-ScienceDirect (SD)平台OA出版。最新SCI影响因子2.848，位于SCI-JCR农业综合学科Q1区，中科院分区农林类期刊二区。2016年以来先后获得中国科协等部委 “提升计划”“登峰计划”“卓越计划”项目支持。

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