近日,中國農業科學院植物保護研究所作物有害生物功能基因組研究創新團隊揭示了精氨酸甲基化修飾調控稻瘟病菌細胞自噬的分子機制。該研究將為稻瘟病的防治提供重要候選靶點。相關研究結果在線發表在《新植物學家(New Phytologist)》上。
稻瘟病是世界范圍內嚴重威脅水稻安全生產的重要病害之一,廣泛分布于我國各水稻種植區,時常發生局部或者大范圍的流行,造成農業生產重大損失。蛋白精氨酸甲基轉移酶調節包括細胞自噬在內的多種生物學過程,但該酶在細胞自噬形成過程中具體分子機制目前尚不清楚。
該團隊使用基因敲除技術證明編碼蛋白精氨酸甲基轉移酶的基因敲除突變體菌絲生長受到抑制,且致病性明顯降低,并證明該蛋白精氨酸甲基轉移酶可以催化稻瘟病菌中剪切體重要組分蛋白。接下來的分析發現,在光照或氮饑餓條件下,該精氨酸甲基轉移酶蛋白定位于自噬體,并且其突變體在自噬誘導中存在缺陷。在氮饑餓條件下,7個細胞自噬相關基因的信使RNA前體發生了非正常剪接,并導致正常剪切的基因表達水平明顯降低。研究結果證明了精氨酸甲基化修飾在稻瘟病菌一系列發育過程(包括自噬體形成)所必需的準確信使RNA前體剪切中起重要調節作用。
該研究得到國家自然科學基金項目等資助。(通訊員 汪開卷)
原文鏈接:https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/nph.16156