近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所作物病原生物功能基因組研究創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在細(xì)胞子刊《細(xì)胞通訊》（Cell Reports）上發(fā)表了題為“The rice peroxisomal receptor PEX5 negatively regulates resistance to rice blast fungus  Magnaporthe oryzae ”的研究論文。該研究報(bào)道了過(guò)氧化物酶體受體OsPEX5通過(guò)APIP6-OsPEX5-OsALDH2B1層級(jí)調(diào)控水稻抗稻瘟病的分子機(jī)制。

 

　　水稻作為重要的糧食作物，為世界上50%以上的人口提供食物。稻瘟病是水稻生長(zhǎng)過(guò)程中最嚴(yán)重的真菌病害之一，對(duì)糧食安全造成巨大威脅。鑒定水稻抗稻瘟病相關(guān)基因并解析其分子機(jī)制，對(duì)培育水稻抗病新品種和開(kāi)發(fā)病害防控新策略具有重要意義。已有研究表明過(guò)氧化物酶體與植物免疫反應(yīng)中的活性氧（ROS）息息相關(guān)，過(guò)氧化物酶體受體PEX5是過(guò)氧化物酶體穩(wěn)態(tài)調(diào)控的重要組分，然而PEX5是否參與植物免疫尚不清楚。

 

　　本研究發(fā)現(xiàn)過(guò)氧化物酶體受體OsPEX5在水稻免疫過(guò)程中發(fā)揮著重要作用。在水稻中沉默OsPEX5基因，增強(qiáng)了幾丁質(zhì)誘導(dǎo)的ROS積累、防御相關(guān)基因的表達(dá)以及對(duì)稻瘟病菌的抗性。進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)OsPEX5與正調(diào)控水稻免疫的E3泛素連接酶APIP6相互作用。APIP6泛素化修飾OsPEX5，通過(guò)26S蛋白酶體途徑促進(jìn)其降解。此外，OsPEX5與水稻生長(zhǎng)防御平衡關(guān)鍵因子乙醛脫氫酶OsALDH2B1相互作用。OsPEX5穩(wěn)定OsALDH2B1蛋白的積累，增強(qiáng)OsALDH2B1對(duì)防御相關(guān)基因OsAOS2的轉(zhuǎn)錄抑制活性。該研究率先證明過(guò)氧化物酶體受體PEX5在植物免疫過(guò)程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，闡明E3泛素連接酶靶向過(guò)氧化物酶體受體的層級(jí)調(diào)節(jié)機(jī)制，為稻瘟病綜合防控和培育抗病品種提供了重要的理論基礎(chǔ)和基因資源。

 

　　中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所尤小滿(mǎn)副研究員為論文的第一作者，寧約瑟研究員為論文通訊作者。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所萬(wàn)建民院士為本研究提供了大力支持。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所朱杉杉副研究員、湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)肖應(yīng)輝教授、王丹副教授等參與了該研究。該研究得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃青年科學(xué)家項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金國(guó)際合作與交流項(xiàng)目和中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院創(chuàng)新工程基礎(chǔ)科學(xué)中心等項(xiàng)目的資助。

 

　　文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.celrep.2023.113315