我所何祖华课题组植物抗病与发育调控研究获重要进展

植物抗病性往往以发育抑制作为代价，但相关的调控机制不清楚。为此我所何祖华研究组与美国的课题组经过长期的研究与合作，在抗病与发育激素的交互作用的机制上取得了重要进展，其研究成果于4月23日以加长文的形式在线发表于美国科学院院报（PNAS Plus）。

茉莉酸是一种植物激素,参与调控植物的免疫（抗病）反应，可以抑制植物的生长。赤霉素是促进植物生长的激素，是第一次绿色革命的靶标。何祖华课题组继发现水稻赤霉素代谢的新途径后（Zhu et al.，2006，Plant Cell），一直致力于抗病性与发育互作的激素调控，使之能应用于抗病和高产的分子育种。他们与合作者的研究发现在水稻中通过RNA干扰的方法下调茉莉酸的信号途径，可以使水稻快速生长，株高和粒长明显增加，遗传分析证明是激发了赤霉素途径。进一步研究发现茉莉酸可以使赤霉素信号的关键抑制子DELLA蛋白SLR1累积，植株矮化；而在茉莉酸途径减弱时，SLR1蛋白快速降解，植株生长。合作者美国密西根州立大学的何胜洋（Sheng Yang He） 实验室发现模式植物拟南芥的茉莉酸信号突变体也有赤霉素相关的表型。超表达茉莉酸信号的关键抑制子JAZ 同样能使植物表现为赤霉素超敏感的表型。像在水稻中一样，JA也可以使拟南芥的DELLA 蛋白累积。进一步的研究表明JAZ-DELLA的直接相互作用可以竞争DELLA-PIF的直接相互作用。说明在双子叶和单子叶植物中抗病与发育的交互作用调控机制是保守的。该研究成果对于抗病及高产协调的农作物设计育种提供了思路。

该工作得到了中国科技部973项目、国家自然科学基金委等的支持。（杨东雷供稿）