解析茉莉酸調(diào)控植物免疫的轉(zhuǎn)錄重編程機理

茉莉酸是來源于不飽和脂肪酸的植物免疫激素，其生物合成途徑和化學(xué)結(jié)構(gòu)與高等動物中的免疫激素前列腺素有*的類似性。在受到機械傷害、咀嚼式昆蟲和死體營養(yǎng)型病原菌的侵害時，植物激活茉莉酸信號通路，啟動并級聯(lián)放大茉莉酸介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄重編程，從而產(chǎn)生有效的防御反應(yīng)。但目前對茉莉酸激活植物免疫轉(zhuǎn)錄重編程的機理所知甚少。

中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所李傳友研究組長期以番茄為模式植物，研究茉莉酸調(diào)控植物免疫的分子機理。該研究組zui近的研究發(fā)現(xiàn)，茉莉酸信號通路的核心轉(zhuǎn)錄因子MYC2通過正向調(diào)控機械損傷相關(guān)基因及病程相關(guān)基因等與抗病抗蟲密切相關(guān)的基因的表達，實現(xiàn)植物對病蟲侵害的有效防御。利用染色質(zhì)免疫共沉淀-測序（ChIP-Seq）與全基因組表達譜-測序（RNA-Seq）相結(jié)合的手段，李傳友研究組在番茄全基因組范圍內(nèi)確定了一系列MYC2直接結(jié)合的靶標(biāo)基因。令人感興趣的是，研究組發(fā)現(xiàn)MYC2直接結(jié)合的靶標(biāo)基因中富含轉(zhuǎn)錄因子基因，表明MYC2是茉莉酸信號通路中高層級的轉(zhuǎn)錄調(diào)控元件。

進一步研究表明，MYC2與其直接結(jié)合的次級轉(zhuǎn)錄因子形成一系列的轉(zhuǎn)錄級聯(lián)調(diào)控模塊（transcription module）。這些轉(zhuǎn)錄級聯(lián)調(diào)控模塊在免疫轉(zhuǎn)錄重編程的激活和級聯(lián)放大中起至關(guān)重要的作用。這一發(fā)現(xiàn)對于人們深入理解茉莉酸調(diào)控植物抗病抗蟲的機理具有重要意義，并為番茄抗病抗蟲分子育種提供了重要的理論指導(dǎo)。

該研究結(jié)果已于7月21日在線發(fā)表于The Plant Cell (DOI：10.1105/tpc.16.00953)。李傳友研究組的博士杜敏敏和山東農(nóng)業(yè)大學(xué)教授趙久海是該論文的共同*作者。該研究得到中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)專項、科技部、農(nóng)業(yè)部和國家自然科學(xué)基金委的資助。