植物保护学院董汉松教授团队在Plant Communications,发表题为“MYB44 regulates PTI by promoting the expression of EIN2and MPK3/6 in Arabidopsis”的研究文章,揭示转录因子MYB44通过调节MPK3/6和EIN2基因的转录激活MAPK级联反应,从而促进植物先天免疫的途径PTI(pattern-triggered immunity)的分子机制。
研究人员从37种拟南芥转录因子基因突变体中获得一个显著感病的myb44突变体,与野生型对照相比,该突变体在两种病原菌保守分子模式(Pathogen-associated molecular pattern,PAMP)flg22和ch8诱导后对丁香假单胞菌DC3000的抗性显著降低,表明MYB44正调控植物PTI。接着,研究人员发现在PAMP处理后myb44突变体中MPK3和MPK6基因的表达显著低于野生型对照植物。同时,在PAMP处理后myb44突变体中MPK3和MPK6的磷酸化显著降低,表明MYB44可能通过提高MPK3和MPK6的表达促进MAPK级联反应,进而增强植物免疫。利用遗传回补和基因过表达方法,进一步明确了MYB44在调控植物免疫和MAPK基因表达中的功能。
植物在感受到病原菌保守分子模式后,MYB44可以直接结合MPK3和MPK6基因的启动子区促进其转录;同时,MPK3和MPK6以功能冗余的方式磷酸化MYB44,进一步提高其促进MPK3和MPK6转录的活性,增强MAPK级联反应,激活植物免疫。此外,研究人员发现MYB44还可以通过促进乙烯信号途径重要调控基因EIN2的表达增强植物PTI。该研究阐明了PTI过程中MAPK级联反应调控新机制,丰富了植物先天免疫调控机理的理论体系,也为植物抗病新途径的建立提供了科学依据。
图1.MYB44调控PTI通路的工作模型
10大信誉菠菜担保平台董汉松教授、青年教师陈晓晨博士和陕西师范大学张美祥教授为共同通讯作者,董汉松教授课题组的在读博士研究生王作栋、李晓旭、姚晓辉为该论文的共同第一作者,10大信誉菠菜担保平台、陕西师范大学、南京农业大学共17位师生参与了该工作。该研究得到了国家自然科学基金、山东省自然科学基金、10大信誉菠菜担保平台自主科技创新基金的资助。
编 辑:万 千
审 核:贾 波