揭示马铃薯晚疫病菌重塑植物免疫新机制(2020.7.20 MolPlant植物科学)
2020-08-09
2020年7月18日,南京农业大学作物疫病团队在Molecular Plant上发表了题为“Phytophthora Effectors Modulate Genome-wide Alternative Splicing of Host mRNAs to Reprogram Plant Immunity”的论文,报道了马铃薯晚疫病菌通过效应子靶向寄主mRNA可变剪切途径进而重塑植物免疫的新机制。
真核生物大多数基因的mRNA前体需要经过内含子剪切等加工过程后才能执行其分子功能,可变剪切不仅能增加编码蛋白的多样性,也是mRNA转录及转录后水平上的一种重要调控方式。近年来,随着转录组高通量测序技术的快速发展,越来越多的证据表明可变剪切在植物的生长发育和环境适应中发挥着重要作用。南京农业大学作物疫病团队前期围绕单个疫霉菌效应子调控植物mRNA剪切的致病机制取得了初步进展(Huang et al.,Nature Communications 2017、Huang et al.,New Phytologist 2019)。然而植物与病原物互作过程中,植物mRNA可变剪切的全基因组水平变化,以及病原菌如何在全局水平精确调控植物可变剪切的机理尚还不清楚。
研究者首先利用马铃薯晚疫病菌侵染番茄并收取不同侵染时间点的样品进行转录组测序,转录组分析结果显示番茄受侵染后除了大量基因的mRNA发生丰度变化之外,还有相当数量基因的mRNA会发生显著的可变剪切变化,说明番茄在马铃薯晚疫病菌侵染后在全基因组的可变剪切水平呈现出相对独立的响应机制。进一步实验证实侵染过程中番茄的部分抗病相关基因的可变剪切受到抑制,同时一些感病基因的可变剪切效率则出现了上升。那么番茄的这种基因组全局水平的可变剪切变化是否受到了马铃薯晚疫病菌的调控呢?……
