研究揭示水稻生长素响应因子（OsARFs）差异性调控水稻抗矮缩病毒（RDV）的分子机制

近日，PLOS Pathogens杂志发表了来自北京大学生命科学学院李毅教授课题组题为“Auxin response factors (ARFs) differentiallyregulate rice antiviral immune response against rice dwarf virus”的研究论文。揭示了水稻生长素响应因子（OsARFs）差异性调控水稻抗矮缩病毒（RDV）的分子机制。

水稻矮缩病毒（Rice dwarf virus，RDV）是由叶蝉传播的能够引起大面积水稻感病并严重减产的一种病毒。感染RDV的水稻植株显着矮缩，分孽增多，不抽穗或半抽穗。课题组前期的研究结果表明，RDV编码的外壳蛋白P2与生长素受体OsTIR1竞争性结合OsIAA10，抑制OsIAA10蛋白通过26S蛋白酶体的降解，促进OsIAA10蛋白的积累，进而影响生长素通路的响应和对下游基因的转录，促进了RDV的侵染和病害症状的形成（PLOS Pathogens，2016）。虽然这在一定程度上揭示了生长素信号通路和RDV侵染之间的关系，但是OsIAA10下游具体的抗病分子机制仍不清楚。研究人员通过分子、生化和遗传学等方法，发现RDV侵染后，水稻生长素含量升高，同时外源施加生长素促进OsIAA10蛋白的降解，解除了OsIAA10对其结合的OsARF转录因子的抑制，增强水稻对病毒的抗性。深入研究发现，IAA10 可以与5个ARF转录因子发生相互作用，其中ARF12和16正调控水稻对病毒的抗性，而ARF11负调控水稻对病毒的抗性。ARF12的下游基因OsWRKY13等防御基因参与了抵抗RDV的侵染。综上所述，本研究揭示了OsIAA10-OsARF12-OsWRKY13 介导的信号通路在水稻抗病毒防御和病毒反防御中的重要作用，为水稻抗病分子育种提供了参考。同时该研究也发现，水稻中存在的OsIAA10-OsARF11负调控水稻对病毒的抗病性以及不依赖IAA10的ARF抗病毒通路。(生物谷Bioon.com）