2020年11月10日，MOLECULAR PLANT 在线发表了中国农科院植物保护研究所王国梁和宁约瑟团队题为“Two VOZ TranscriptionFactors Link An E3 Ligase and An NLR Immune Receptor to Modulate Immunity in Rice”的研究论文，报道了水稻中两个VOZ转录因子桥联E3泛素酶与NLR受体在植物免疫中的作用机制。

研究背景

免疫调节一直是植物研究的热点，与植物的生长发育息息相关，因为直接影响到粮食收成所以在作物育种研究中一直都是重中之重。Nucleotide-binding leucine-rich repeat (NLR)蛋白在植物的免疫调节中也有重要的作用，但是其具体作用机制暂时还不清楚。

主要创新点

思路创新点：首先，作者通过LUC和LCI等一系列生化实验发现APIP10（功能型RING finger E3泛素连接酶）在体内和体外均与OsVOZ1和OsVOZ2相互作用，并发现APIP10可以促进OsVOZ1和OsVOZ2的降解。然后，作者又通过GUS和LUC染色等试验手段验证了OsVOZ1是转录抑制因子，OsVOZ2是转录激活因子，OsVOZ1可以增强了OsVOZ2的转录活性。而后通过CRISPR基因编辑系统对这两个转录因子进行功能缺失实验。结果数据表明，OsVOZ1和OsVOZ2具有冗余的功能，并共同作为水稻PTI信号的负调控因子发挥作用。最后通过检测转基因株系的转录水平的表达发现OsVOZ1和OsVOZ2在体内外与Piz-t相互作用。同时沉默掉OsVOZ1和OsVOZ2会减少Piz-t的降解和降低对稻瘟病中分离出来的AvrPiz-t的抗性。

实验手段创新点：该研究论文中不仅采用了常用的LUC、LCI、酵母单杂交、及GUS染色等，还采用了游离蛋白降解实验及CRISPR技术，其中CRISPR基因编辑系统刚获得2020年诺贝尔化学奖。

以图解文

(A)在没有NLR受体Piz-t存在的情况下，用稻瘟病中分离出来的AvrPiz-t侵染水稻时，AvrPiz-t将APIP10作为降解目标，APIP10降解会导致OsVOZ1和OsVOZ2的积累，从而导致了PTI的抑制以及对稻瘟病的敏感性.

(B)在有NLR受体Piz-t存在的情况下，当用AvrPiz-t侵染水稻时，APIP10的降解导致OsVOZ1和OsVOZ2的积累，OsVOZ1/2的增加导致了Piz-t的积累和激活，增强了对稻瘟病的抗性。

意义与展望

随着植物保护研究的深入和发展，免疫体系的作用机制的研究也是中间不可缺少的一环。因此对NLR在水稻免疫中的作用机制的研究不仅在水稻中具有重大意义，同时也为其他物种中的免疫作用机制的研究提供了研究思路。

作者/课题组简介

来自中国农业科学研究院植物保护研究所和俄亥俄州立大学的Jiyang Wang为本文的第一作者，中国农业科学研究院植物保护研究所宁约瑟教授和俄亥俄州立大学的王国梁教授为该文章的通讯作者。其中中国农科院宁约瑟教授课题组主要致植物保护的分子机制研究，在相关领域取得众多而卓越的成果，在Molecular Plant、Current Biology及Plant Cell等期刊发表多篇研究论文。俄亥俄州立大学的王国梁教授在水稻抗病分子标记、抗病基因克隆方面成就突出，国际上克隆出水稻第一个基因Xa21基因，相关论文发表在著名科学杂志“Science”上，该基因已被多个国家和地区应用于水稻育种实践。同时以第一作者或通讯作者在the Plant Cell, Plant Physiology,Plant Journal 等期刊上发表多篇论文。

原文链接：https://www.cell.com/molecular-plant/fulltext/S1674-2052(20)30384-1#%20

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