稻曲病是世界水稻生産中的重要病害之一，不僅造成稻米産量損失，且稻曲球中産生的毒素對動物細胞具有毒性和緻畸作用，嚴重威脅糧食安全。在我國，稻曲病發生尤為嚴重，年均發生面積4500萬畝、減産超1.5億公斤。培育抗稻曲病品種被認為是目前最經濟有效的防治措施，但現階段抗稻曲病品種和基因資源嚴重缺乏。因此，深入解析稻曲菌與水稻的互作機理，可為培育水稻抗稻曲病品種提供理論依據和重要基因資源。
近日，77779193永利官网/安徽農業大學稻曲病研究團隊在植物科學權威期刊《Plant Biotechnology Journal》上在線發表了題為“Ustilaginoidea virens secreted effector UvSec117 hijacks OsWRKY31-OsAOC module to suppress jasmonic acid-mediated immunity in rice”的研究論文，鑒定到一個調控稻曲病抗性的水稻轉錄模塊OsWRKY31-OsAOC，并發現了稻曲菌效應蛋白可劫持OsWRKY31-OsAOC模塊抑制水稻茉莉酸介導的免疫響應，進而促進稻曲菌侵染。
團隊前期研究發現效應蛋白UvSec117是稻曲菌的關鍵毒力因子。本研究通過篩選和互作驗證發現，效應蛋白UvSec117與水稻轉錄因子OsWRKY31在細胞核中互作。超表達OsWRKY31不會影響水稻的生長發育和産量，但對稻曲病、稻瘟病、紋枯病和白葉枯病的抗性顯著增強，說明OsWRKY31可正調控水稻的廣譜抗病性。進一步通過ChIP-seq鑒定到1054個OsWRKY31下遊靶基因，通路富集分析發現靶基因參與誘導系統性抗性、水楊酸(SA)/茉莉酸(JA)介導的信号通路。ChIP-qPCR、Y1H、EMSA證明OsWRKY31直接結合JA關鍵生物合成基因OsAOC啟動子區域并調控其轉錄表達，且發現OsAOC敲除突變體對稻曲病的抗性減弱。此外，LUC和EMSA實驗證實效應蛋白UvSec117顯著抑制OsWRKY31與OsAOC啟動子的結合能力。綜上所述，稻曲菌可通過分泌效應蛋白UvSec117靶向水稻轉錄因子OsWRKY31并抑制其轉錄活性，進而幹擾OsWRKY31-OsAOC模塊調控茉莉酸介導的植物免疫。該研究不僅豐富了植物病原菌緻病的分子調控基礎，鑒定到的水稻轉錄調控模塊OsWRKY31-OsAOC可為水稻抗稻曲病品種改良提供基因資源。
我院博士生段宇航、安徽農業大學植物保護學院羊國根博士和中國計量大學生命科學學院湯近天博士為論文共同第一作者，安徽農業大學陳曉洋教授、我院鄭露副教授和廣西大學徐秋濤教授為論文共同通訊作者。本研究得到國家自然科學基金、浙江省“尖兵”“領雁”研發攻關計劃項目的資助。
原文鍊接：https://doi.org/10.1111/pbi.14452
