New Phytologist |福建农林大学秦源教授揭示染色质结构在ERECTA信号介导的植物免疫反应中的关键作用

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eplants    2021-01-19    1009

  2021年1月17日,New Phytologist 在线发表了福建农林大学秦源教授课题组题为“ERECTA signaling regulates plant immune responses via chromatin‐mediated promotion of WRKY33 binding to target genes”的研究论文。该研究揭示了ERECTA信号通过染色质介导的WRKY33及其靶基因的激活来调节植物的免疫反应机制。

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  细胞表面类受体蛋白激酶ERECTA(ER)通过激活MAPK级联信号通路,促进植物对不同的病原体的抗性。MAPK信号通路通过整合MAP激酶激酶(MAP3Ks或MEKKs)、MAPKKs (MAPKKs或MKKs)和 MAPKs (MAPKs或 MPKs)三种高度保守的激酶的活性,在植物对病原菌的反应中发挥重要作用。MPK在病原体激活的分子模式(PAMP)触发的免疫(PTI)和效应器触发的免疫(ETI)介导的途径中都在防御信号中发挥作用。尽管,ERECTA(ER)介导的信号通路在植物免疫应答中起着重要作用,但其机制尚不清楚。

  本研究,研究了ER信号与染色质重塑复合物SWR1在植物免疫应答调控中的遗传交互作用。通过EMSA和酵母单杂交实验来鉴定ER-WRKY33下游组分,并进行染色质免疫沉淀分析。发现染色质重塑复合物SWR1通过ER信号介导的过程增强了拟南芥对白霉菌核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum)的抗性。研究人员鉴定出一系列WRKY33靶向YODA DOWNSTREAM  (YDD)基因,并证明SWR1和ER信号是富集YDDs的H2A.Z组蛋白变异体和H3K4me3组蛋白修饰必需的,同时也是在核盘菌侵染下,WRKY33与YDD基因启动子结合所必需的。还证明了WRKY33与YDDs启动子的结合反过来促进了YDD基因上H2A.Z和H3K4me3的富集,从而形成了激活YDDs表达的正调控环。

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  该研究揭示了H2A.Z、H3K4me3和ER信号在病原菌侵染时如何相互调节YDDs基因的表达,突出了染色质结构在ER信号介导的植物免疫反应中的关键作用。

  秦源教授

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  秦源,博士,福建农林大学教授,博士生导师,植物学学科带头人,植物保护学院副院长,国家杉木委员会委员,福建省遗传学会青年委员会主任,“国家优秀青年科学基金”获得者,福建省“*”,福建省“闽江学者”特聘教授、福建农林大学“金山学者”特聘教授,福建青年五四奖章,福建运盛青年科技奖,福建农林大学严家显最高奖教金获得者。2001年获得武汉大学药学学士学位,2006年获得武汉大学发育生物学博士学位,2006-2009年在美国亚利桑那大学植物系进行博士后研究,2009-2014年任职于中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所副研究员,2014年至今任福建农林大学基因组与生物技术研究中心教授。先后主持“国家自然科学基金海峡联合基金重点项目”一项;“国家自然科学优秀青年科学基金项目”一项;“国家自然科学基金面上项目”两项;主持“福建省高等学校新世纪优秀人才支持计划”一项;主持“中科院青年创新促进会”项目一项;主持“杂交水稻国家重点实验室开放课题”一项;以研究骨干身份参加“国家重点基础研究发展计划资助973项目”两项;以子课题负责人身份参加“中科院生科院首席科学家项目”一项。在遗传学领域已经有十多年的积累,特别在植物生殖发育领域有系统的研究,发表书籍(章节)2本,相关论文20余篇,其中以第一作者或通讯作者身份发表SCI收录论文12篇,平均影响因子5.5,其第一作者或通讯作者论文在国际重要期刊Plant Cell, New Phytologist, PLoS Genetics, Molecular Plant, Plant Journal等发表。

  主要研究方向:

  1.植物雌配子体发育的分子机理。

  2.植物逆境发育的分子调控。

  电子邮箱:yuanqin001@foxmail.com

  近5年来代表性论文:

  Lihua Zhao,Hanyang Cai,Zhenxia Su,Lulu Wanga,Xinyu Huang,Man Zhang,Piaojuan Chen,Xiaozhuan Dai,Heming Zhao,Ravishankar Palanivelu,Xuemei Chen*andYuan Qin*.KLU suppresses megasporocyte cell fate through SWR1-mediated activation of WRKY28 expression in Arabidopsis.PNAS.doi: 10.1073/pnas.1716054115.

  Su Z, Wang L, Li W, Zhao L, Huang X, Azam S, Qin Y*. (2017) Genome Wide Identification of Auxin Re-sponse Factor (ARF) Genes Family and its Tissue Specific Prominent Expression in Pineapple (Ananas como-sus). Tropical Plant Biology. 15(4): 481-493(IF=1.4).

  Ali H, Liu Y, Azam S, Rahman Z, Priyadarshani S, Li W, Huang X, Hu B, Xiong J, Ali U, Qin Y*. (2017)Genomic survey, characterization and expression profile analysis of the SBP genes in pineapple (Ananascomosus L.). International Journal of Genomics(IF=2.15).

  Dai X, Bai Y, Zhao L, Dou X, Liu Y, Wang L, Li Y, Li W, Hui Y, Huang X, Wang Z*, Qin Y*. (2017) H2A.Zrepresses gene expression by modulating promoter nucleosome structure and enhancer histone modifications in Arabidopsis. Molecular Plant(8.827).

  Zhenxia Su, Lihua Zhao,Yuanyuan Zhao, Shaofang Li, SoYoun Won, Hanyang Cai, Lulu Wang, Zhenfang Li,Piaojuan Chen, Yuan Qin*, Xuemei Chen*(2017)The THO Complex Non-Cell-Autonomously Represses Female Germline Specification through the TAS3-ARF3 Module.Current Biology.27(11):1597-1609(IF=8.851).

  Cai H, Zhao L, Wang L, Zhang M, Su Z, Cheng Y, Zhao H, Qin Y*. (2017) ERECTA signaling controls Arabidopsis inflorescence architecture through chromatin-mediated activation of PRE1 expression. New Phytologist DOI: 10.1111/nph.14521 (IF=7.21).

  王路路, 秦源*. (2017) 植物雌配子体发育的分子调控. 生命科学 29(3):1-9. DOI: 10.13376/j.cbls/20160 (核心期刊CSCD-C).

  Ming R, VanBuren R, Wai CM, Tang H, Schatz MC, Bowers JE, Lyons E, Wang ML, Chen J, Biggers E, Zhang J, Huang L, Zhang L, Miao W, Zhang J, Ye Z, Miao C, Lin Z, Wang H, Zhou H, Yim WC, Priest HD, Zheng C, Woodhouse M, Edger PP, Guyot R, Guo HB, Guo H, Zheng G, Singh R, Sharma A, Min X, Zheng Y, Lee H, Gurtowski J, Sedlazeck FJ, Harkess A, McKain MR, Liao Z, Fang J, Liu J, Zhang X, Zhang Q, Hu W, Qin Y, Wang K, Chen LY, Shirley N, Lin YR, Liu LY, Hernandez AG, Wright CL, Bulone V, Tuskan GA, Heath K, Zee F, Moore PH, Sunkar R, Leebens-Mack JH, Mockler T, Bennetzen JL, Freeling M, Sankoff D, Paterson AH, Zhu X, Yang X, Smith JA, Cushman JC, Paull RE, Yu Q. (2015) The pineapple genome and the evolution of CAM photosynthesis. Nature Genetics. 47(12):1435-42. (IF=29, 引用次数43).

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