揭示植物如何发出关于危险的警报
2020-12-09

(2020.11.29 iPlants)
茉莉酸对于植物对真菌和昆虫的防御反应特别重要,植物如何在感知外界刺激,通过茉莉酸信号通路精确地调控基因的表达及蛋白修饰等过程,我们仍然不十分清楚。Nature Plants杂志在线发表了来自美国salk研究所植物大牛Joseph R.Ecker课题组题为“Integrated multi-omics framework of the plant response to jasmonic acid”的研究论文。
该研究表明植物如何响应茉莉酸或茉莉酸的新细节,生成了植物对JA反应的综合框架,其范围涵盖了主要和次级调控转录因子的活确定性,通过基因表达调控和可变剪接,到蛋白质丰度、蛋白质磷酸化和染色质重塑的变化,并且预测了JA与其他信号传导通路的先前未知的交叉点,并确定JA调控机制的新组成部分。
作为一种重要的植物激素,茉莉酸(Jasmonate,JA)信号调控了植物生长和防御过程之间的资源分配,在植物应对病虫侵害或其他逆境胁迫过程中发挥关键作用。其中茉莉酸能COI1被感知,COI1是一种F-box蛋白,在JA感知后靶向JAZ蛋白进行蛋白酶体降解。在缺茉莉酸时,JAZ蛋白是抑制JA途径的关键转录因子的活性,如 MYC2和MYC3,MYC4和MYC5。因此,SCFCOI1-JAZ复杂严格控制的游离的非阻遏MYCs在JA-依赖性的水平,从而确定响应JA的整个转录调控(如下图)。但是,目前我们对植物响应JA基因组调控程序以及更广泛的植物对环境刺激响应的了解仅通过评估一种或少量成分而受到限制。
该研究先将拟南芥种子在在黑暗中放置三天,然后将植物暴露于茉莉酸2个小时后,使用ChIP-seq确定了MYC2与MYC3在基因组范围内的结合位点。研究表明MYC2和MYC3调节拟南芥基因组中23.2%的基因的潜力,进一步通过RNA-seq确认JA调节基因的三分之一(843个基因)直接与MYC2或MYC3结合。……
