和動物一樣，植物體內(nèi)也有一整套免疫體系，幫助植物對抗病害保持健康。近日，記者從中國農(nóng)科院獲悉，通過多組學(xué)分析，該院植保所作物有害生物功能基因組研究創(chuàng)新團(tuán)隊，構(gòu)建了水稻第一道免疫反應(yīng)多層次調(diào)控圖譜，這為理解植物抗病過程提供了重要參考。相關(guān)研究成果發(fā)表在《植物生物技術(shù)雜志》上。
團(tuán)隊成員劉文德研究員介紹，病原菌表面的一些分子，可被植物細(xì)胞壁上的特定受體識別，誘導(dǎo)植物一系列防御反應(yīng)，來阻止病原菌入侵，這被稱為病原相關(guān)分子模式觸發(fā)的免疫（PTI）。其中，真菌來源的幾丁質(zhì)和細(xì)菌來源的flg22多肽是兩類常見的病原相關(guān)分子，其誘發(fā)的PTI反應(yīng)為植物的非特異性免疫，是植物抵御大多數(shù)病原菌侵染的“第一道防線”。
研究人員整合了代謝組、轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組、泛素化組和乙酰化組數(shù)據(jù)，闡明了水稻對真菌幾丁質(zhì)和細(xì)菌多肽產(chǎn)生的病原相關(guān)分子的PTI免疫響應(yīng)機(jī)制。通過對比發(fā)現(xiàn)，幾丁質(zhì)觸發(fā)的PTI反應(yīng)在轉(zhuǎn)錄和翻譯水平上與多肽更為相似，但在翻譯后修飾水平和代謝水平上與多肽不同且更為強烈。兩種病原相關(guān)的分子處理導(dǎo)致水稻mRNA和蛋白質(zhì)豐度之間存在不一致，而蛋白質(zhì)翻譯后修飾調(diào)節(jié)可能在這種差異中發(fā)揮關(guān)鍵作用。
此外，研究人員發(fā)現(xiàn)，水稻中的亞油酸代謝和α-亞麻酸代謝途徑很可能受到flg22多肽的特異性誘導(dǎo)。該研究得到中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新工程的資助。
