環(huán)狀RNA是近年來發(fā)現(xiàn)的一類特殊RNA分子,,在動物中已被證實與多種疾病相關,,但其在植物抗病中的作用機制尚不清楚,。2月25日,我校植物保護學院周國輝/楊新課題組在國際知名期刊New Phytologist(中科院1區(qū)Top期刊,,影響因子8.3)在線發(fā)表題為“A novel peptide encoded by a rice circular RNA confers broad-spectrum disease resistance in rice plants”的研究論文,,首次報道了植物環(huán)狀RNA編碼多肽的功能,并揭示該多肽賦予水稻對多種病原物的廣譜抗性,。
該研究通過環(huán)狀RNA測序和分子生物學等技術鑒定到一個由水稻基因OsWRKY9通過未知環(huán)化機制形成的環(huán)狀RNA(命名為circ-WRKY9),,該分子在感染水稻條紋花葉病毒(RSMV)的水稻中上調(diào)表達。進一步實驗證實,,circ-WRKY9可編碼含88個氨基酸(aa)的新型多肽(命名為WRKY9-88aa),。這是植物環(huán)狀RNA編碼蛋白的首次發(fā)現(xiàn)。
進一步探究WRKY9-88aa的功能發(fā)現(xiàn),,WRKY9-88aa能有效抑制水稻條紋花葉病毒(RSMV)的侵染,,并通過激活水稻防御系統(tǒng),,顯著增強對稻瘟病、白葉枯病的抗性,。其作用機制包括誘導抗病相關基因表達,、觸發(fā)活性氧積累等關鍵防御反應。該發(fā)現(xiàn)不僅揭示了植物環(huán)狀RNA的抗病新功能,,更為設計廣譜抗病作物提供了全新策略,。
植物保護學院在讀碩士研究生潘欣和已畢業(yè)碩士研究生徐思裴為論文共同第一作者,周國輝教授和楊新副研究員為論文的共同通訊作者,,碩士研究生曹戈輝,、陳思平博士后、張彤教授和加拿大多倫多大學Burton B. Yang教授參與了相關研究,。該研究得到了國家自然科學基金項目和廣州市科技計劃項目的資助,。
相關論文鏈接:https://doi.org/10.1111/nph.70018
文圖/植物保護學院 楊新