在《科学通报》上发表的一篇论文中,中国科学家团队证明,TaSRT2能够识别病蛋白P153,并通过抑制TaSRT2介导的H3K9ac和H3K79ac去乙酰化来诱导小麦对CWMV的抗性,最终激活防御相关基因TaLRR1、TaRGA3和TaWRKY41的表达。
这项研究由杨建博士和钟凯丽博士(宁波大学农产品质量安全生物化学威胁管理国家重点实验室)领导。他们的研究结果揭示了植物通过调节脱乙酰酶功能来保护自己免受病感染的一种策略。
在这项研究中,研究小组发现 CWMV 感染会诱导小麦中的 H3K9ac 和 H3K79ac。组蛋白去乙酰化酶 TaSRT2 被证实可使 H3K9ac 和 H3K79ac 去乙酰化,因为 H3K9ac 和 H3K79ac 的水平在 TaSRT2 转基因株系 L6 和 L8 植物中显著降低,但在病诱导的 TaSRT2 沉默植物中则有所增加。
此外,研究人员还发现,TaSRT2转基因株系L6和L8对CWMV的敏感性高于对照。这些结果表明,TaSRT2促进了H3K9ac和H3K79ac的去乙酰化,从而增加了小麦对CWMV的易感性。
研究人员还发现 TaSRT2 与 CWMV P153 存在相互作用, TaSRT2 与 P153 之间的结合亲和力对于小麦抗 CWMV 具有重要意义。TaSRT2 的亚细胞定位模式表明,CWMV 或 P153-GFP 将 TaSRT2 困在细胞质中,并降低了其核定位。P153 也降低了 TaSRT2 的合成。
此外,P153降低了TaSRT2对H3K9ac和H3K79ac的去乙酰化酶活性。H3K9ac和H3K79ac最终激活了防御相关基因TaLRR1、TaRGA3和TaWRKY41的表达,这些基因受转录激活因子TaERF1和TaERF039的调控。
TaSRT2 可能本质上是为了调节在发育或防御中起作用的基因的表达而存在的。TaSRT2 识别病蛋白 P153,诱导自身沉默或翻转以在 CWMV 感染时激活宿主抗性。这些结果揭示了植物用来保护自己免受病感染的策略,并提出了培育抗病小麦和其他谷类作物品种的新方法。