最近,西北农林科技大学Yang Yang等人在The Plant Cell在线发表了题为A mitochondrial RNA processing protein mediates plant immunity to a broad spectrum of pathogens by modulating the mitochondrial oxidative burst的研究论文,找到了一个线粒体RNA加工因子和植物抗病性之间的联系。
Schematic model for the role of RTP7 in plant immunity.
病害是作物可持续生产的主要限制因素之一。疫霉属(Phytophthora)等病原菌因具有克服植物基因型特异的抗病性的能力而臭名昭著。尽管基于病原菌效应因子识别的植物抗病性被广为研究,植物感病性方面的研究却很有限。基于植物感病性来开发新的策略是另外一种提高作物抗病性的手段。我们之前通过使用正向遗传学方法在拟南芥中研究植物对疫霉属病原菌的感病性找到了线粒体RNA加工因子RESISTANCE TO PHYTOPHTHORA PARASITICA 7 (AtRTP7)。线粒体包含很多电子传递链(electron transport chain, ETC)复合体的核心亚基,而电子传递链为能量产生所必需。线粒体编码ETC成员的转录物通过RNA剪接和RNA编辑过程加工。
线粒体RNA加工因子RTP7如何介导植物感病性?rtp7-介导的抗病性是否能够对抗更加广谱的病原菌?我们通过使用一系列不同的方法来回答这些问题。
我们发现RTP7在拟南芥中编码一个三角状五肽重复蛋白,并负调控植物对卵菌(Phytophthora parasitica)、真菌和细菌的免疫。nad7编码ETC复合体的一个核心亚基并调控响应病原菌侵染的活性氧(ROS)积累,而RTP7参与nad7的内含子剪接。通过使用ROS清除剂减少ROS水平,以及生成rtp7与定位于质膜的NADPH氧化酶rbohD和rbohF的双突变体及三突变体,我们揭示了rtp7植株的广谱抗病性是由线粒体活性氧(mROS)水平升高介导的,而不是由植物质膜上的RBOHD和RBOHF产生。
我们发现了调控mROS产生中的线粒体RNA加工和植物广谱抗病性之间的紧密联系。RTP7保守的免疫功能使其在将来培育生产具有新的广谱抗病性的作物中具有很大潜力。
文章来源:PlantReports