我校生命科学学院陈建群教授课题组在植物抗病基因的演化研究中取得重要进展,相关研究成果“Large-scale
analyses of angiosperm nucleotide-binding site-leucine-rich repeat genes
reveal three anciently perged classes with distinct evolutionary
patterns”于2016年02月02日在线发表在植物学顶级期刊之一《Plant
Physiology》。第一作者为我校博士后邵珠卿博士,通讯作者为陈建群教授和王斌副教授。

  报告题目:稻曲病菌效应蛋白毒性功能的鉴定

北京大学生命科学学院李毅课题组与中科院遗传发育所曹晓风院士课题组合作,近日在Nature
Plants
杂志上发表了题为“ROS Accumulation and Antiviral Defence Control
in Rice by
MicroRNA528
”的研究论文。科研人员通过分子生物学、遗传学以及生物信息学等手段,发现了一个单子叶植物特有且能够被病毒侵染所抑制的水稻负调控抗病因子miR528,揭示了该miRNA及其调控的靶基因在水稻与病毒相互作用过程中的抗病机制,并进一步发现该机制具有广谱抗病毒功能。

在该论文中,团队研究人员对植物最大的一类抗病基因——NBS-LRR基因在被子植物中的演化模式进行了研究。通过对22个被子植物基因组中鉴定出的6000多条NBS-LRR基因进行系统演化分析,提出了NBS-LRR
基因划分的新体系;从被子植物演化尺度上揭示了该类基因的演化历史、演化模式及机制。结果发现:1)NBS-LRR基因包括三个古老的亚类:TNL、CNL和RNL。作为参与抗病信号传导的基因,RNL呈现出保守的演化特征;而直接参与病原识别的TNL和CNL基因则展现出不同的扩张模式;2)在白垩纪和第三纪过渡期(K-P
boundary)的真菌爆发可能是NBS-LRR基因剧烈扩张的一个重要诱因;3)对功能基因演化历程的追溯揭示了植物与病原间的长期“军备竞赛”。

  报告地点:生命科学学院理科大楼E602会议室

水稻作为重要的粮食作物长期以来受到多种病毒病的侵害,在实际中缺乏有效的控制方法。虽然在模式植物抗病毒免疫方面有较多的研究,但是对于单子叶禾本科作物的研究很少。该课题组前期的研究发现水稻AGO18蛋白能够通过竞争性结合miR168来保护AGO1,然后AGO1结合vsiRNA对病毒基因组RNA进行沉默,从而增强水稻的抗病毒防御反应,该发现于2015年2月在线发表于eLife杂志上。基于对AGO18的研究,该项研究发现单子叶植物特有的miR528能够通过被AGO18竞争性结合,从而释放靶基因抗坏血酸氧化酶(AO),AO通过氧化抗坏血酸调节植物体内的氧化还原稳态,从而促进植物体内活性氧族(ROS)的积累,启动下游的抗病毒通路。该研究成果进一步证明水稻AGO蛋白在水稻抗病毒防御中的重要作用,并且揭示了植物抗病毒防御网络的复杂与多样性,对于推进理解宿主通过RNA沉默抗病毒机理以及今后培育广谱抗病毒作物品种具有重要意义。

www.56.net 1

  报告时间:2018年3月1日16:00

www.56.net 2

该研究首次从被子植物的演化尺度上对NBS-LRR基因的演化进行了系统的研究,深入揭示了植物抗病基因的演化模式以及植物与病原的共演化历程,同时也对新的抗病基因的发掘和利用具有重要参考意义。

  报告人简介:

 

据悉,该研究团队2014年也在《Plant Physiology》发表论文 “Long-term
evolution of nucleotide-binding site-leucine-rich repeat genes:
understanding gained from and beyond the legume
family”,从豆科植物的演化尺度上揭示了NBS-LRR基因在豆科物种分化过程中持续扩增的演化模式和以串联复制为主的扩张机制;并对大豆抗花叶病毒复合抗病位点的形成和演化机制进行了深入探讨(Plant
Physiology, 166,
217-234)。论文第一作者同样为邵珠卿博士,通讯作者为陈建群教授和王斌副教授。

www.56.net ,  孙文献,中国农业大学教授、长江学者。1988年9月至1995年7月本硕毕业于南京农业大学;1995年8月至1998年12月南京农业大学农学系细胞遗传研究所工作;1999年1月至2003年12月博士毕业于Ohio
University 生物学系;2004年1月至2008年10月于University of
Wisconsin-Madison植物病理系进行博士后工作;2008年11月至今任中国农业大学教授,中国农业大学植物保护学院副院长。2018年1月5日,入选2017年度“长江学者奖励计划”特聘教授建议人选名单。担任第七届国务院学位委员会植物保护学科评议组成员、中国植物生理与植物分子生物学学会“植物-微生物分子互作”专业委员会委员、《植物病理学报》副主编、《Frontiers
in
Physiology》编委、中国植物病理学会副秘书长(常务理事)。致力于植物基本防卫反应及非寄主抗性的分子机理、植物与病原菌的分子互作、植物病原细菌的毒性与致病力的分子基础、植物病害生物防治的分子机理、水稻抗病性遗传等方向研究。主持稻曲病菌中稻曲菌素与黑粉菌素合成基因的鉴定及功能分析、水稻中
XA21 同源蛋白对条斑菌分子模式Ax21
的识别研究、农林有害生物分子生态调控技术研究等多项国家自然科学基金项目。先后在Plant
Cell、Molecular Plant Pathology、Plant Journal、Plant and Cell
Physiology等期刊发表论文十多篇。

MiR528参与植物抗病毒机制模式图

该研究得到国家自然科学基金重大研究计划,国家自然科学基金面上项目、青年基金项目,中国博士后基金特别资助、一等资助,江苏省青蓝工程“创新团队”及中央高校基本科研业务费专项资金等项目的资助。

  欢迎广大师生踊跃参加。

该论文的共同第一作者为李毅课题组的博士后吴建国博士、曹晓风院士课题组的博士后杨荣新博士,以及北京大学博士研究生杨志蕊。该项研究得到了国家重大基础研究计划973项目、国家自然科学基金重点项目、中科院卓越中心、蛋白质与植物研究国家重点实验室,以及北大-清华生命科学联合中心等多个机构和经费的资助。

并愈加开掘该机制具有广谱抗病毒作用,中华夏儿女民共和国医中国科学技术大学学教书、亚马逊河行家。2016文章链接:

生命科学学院

2018年2月28日

2014文章链接:

(生命科学学院 科学技术处)

发表评论

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注

相关文章