2021年6月21日,Plant Journal在线发表了我所题为“Ferredoxin 1 is downregulated by the accumulation of abscisic acid in an ABI5-dependent manner to facilitate rice stripe virus infection inNicotiana benthamianaand rice”的研究论文。文章报道水稻条纹病毒(RSV)通过诱导脱落酸(ABA)的积累及ABI5参与的信号转导途径,抑制Ferredoxin 1(FD1)基因的转录过程,进而抑制FD1介导对RSV的抗性。
实验室前期研究表明,FD1蛋白在植物防御病毒侵染过程中发挥重要作用(Journal of Experimental Botany,2020),而病原物的侵染往往造成FD1表达下调,但关于该过程的调控机制尚不明确。在本研究中,研究人员通过小RNA测序、降解组测序等手段,证实RSV来源的vsiRNA(vsiR45349)能够引起FD1基因在转录水平减少。进一步研究发现,RSV侵染引起寄主植物体内ABA积累,深入分析证实,ABA及信号转导中的ABI5蛋白参与到FD1基因的转录调控过程,通过酵母单杂交、Chip-qPCR等分子生物学方法均证实ABI5能够直接与FD1基因启动子中ABRE元件结合,并抑制FD1基因的转录过程。
该研究从转录及转录后两个层面揭示了RSV调控寄主FD1基因表达,进而抑制植物抗病毒过程的分子机制,也显示了病原对寄主基因表达调控方式的多样化。为水稻条纹叶枯病的防控及水稻抗病育种提供了思路。

宁波大学植物病毒学研究所、浙江省农业科学院与浙江大学联合培养的博士生崔维军为第一作者,燕飞研究员、陈剑平院士为通讯作者。浙江省农业科学院王栩鸣副研究员也参与了本研究的部分工作。该研究得到国家自然科学基金、转基因重大专项、宁波市自然科学基金和宁波大学王宽诚基金项目的资助。