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OsMAPK6 phosphorylates a zinc finger protein OsLIC to promote downstream oswrky30 for rice resistance to bacterial blight and leaf streak

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Journal of Integrative Plant Biology 2022年第5期64卷 1116-1130页

作者： Lihan Wang Jie Chen Yuqin Zhao Shiping Wang Meng Yuan National Key Laboratory of Crop Genetic Improvement National Center of Plant Gene Research(Wuhan)Hubei Hongshan LaboratoryHuazhong Agricultural UniversityWuhan 430070China

Rice OsLIC encoding a CCCH zinc finger transcription factor plays an important role in immunity.However,the immune signaling pathways that OsLIC-involved and the underlying mechanisms that OsLIC-conferred resistance against pathogens are largely unclear.Here,we show that OsLIC,as a substrate for Os MAPK6,negatively regulates resistance to Xanthomonas oryzae pv.oryzae(Xoo)and X.oryzae pv.oryzicola(Xoc)by directly suppressing oswrky30 transcription.Biochemical assays showed that OsLIC bound to oswrky30 promoter and suppressed its transcription.Genetic assays confirmed that the osilc knockout mutants and oswrky30-overexpressing plants exhibited enhanced resistance to Xoo and Xoc,knocking out oswrky30 in the oslic mutants attenuated the resistance against bacterial pathogens.Os MAPK6 physically interacted with and phosphorylated OsLIC leading to decreased OsLIC DNA-binding activity,therefore,overexpression of OsLIC partially suppressed Os MAPK6-mediated rice resistance.In addition,both Os MAPK6-phosphorylated activation of OsLIC and phosphorylation-mimic OsLIC_(5D) had reduced DNA-binding activity towards oswrky30 promoter,thereby promoting oswrky30 transcription.Collectively,these results reveal that Os MAPK6-mediated phosphorylation of OsLIC positively regulates rice resistance to Xoo and Xoc by modulating oswrky30 transcription,suggesting that Os MAPK6-OsLIC-oswrky30 module is an immune signaling pathway in response to the bacterial pathogens.

关键词： OsLIC OsMAPK6 oswrky30 rice Xanthomonas oryzae

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转OsDUF500基因水稻对白叶枯病的抗性分析及转oswrky30基因烟草的耐旱性分析

转OsDUF500基因水稻对白叶枯病的抗性分析及转OsWRKY30基因烟草的...

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作者：李娟南京农业大学

学位级别：硕士

实验室前期的芯片数据显示,OsDUF500是一个上调表达基因,与水稻抗病性相关。本实验以水稻NJH12的cDNA为模板,克隆到了DUF500的保守功能区。序列分析表明,OsDUF500是DUF500家族成员,功能未知。构建OsDUF500的沉默载体,用根癌土壤杆菌介... 详细信息

实验室前期的芯片数据显示,OsDUF500是一个上调表达基因,与水稻抗病性相关。本实验以水稻NJH12的cDNA为模板,克隆到了DUF500的保守功能区。序列分析表明,OsDUF500是DUF500家族成员,功能未知。构建OsDUF500的沉默载体,用根癌土壤杆菌介导的方法转化以粳稻R109,用Hpt抗生素做抗性筛选,获得沉默株系ABD。与野生型相比,沉默株系ABD株高变矮,叶片变短,出现白色空秕谷。水稻白叶枯病抗性鉴定结果表明,转基因水稻不同株系对水稻白叶枯的抗性存在差异,沉默株系ABD的病斑长度比野生型明显缩短,病斑面积均在30%以下,株系ABD-3和ABD-5病斑面积分别为12.3%和15.7%,对水稻白叶枯病有较好的抗性,推测OsDUF500可能对水稻白叶枯病抗性起负调控作用。oswrky30是水稻中的一个WRKY转录因子,含有2个WRKY结构域,属于WRKY家族第1组的成员。将从水稻中克隆到的WEKY30基因构建超表达载体UWN-和沉默载体UAEBN,利用农杆菌介导的叶盘转化法将oswrky30基因导入烟草中。PCR和PCR-Southern杂交检测表明oswrky30已经整合到烟草基因组中,RT-PCR验证表明该基因在烟草中可以正常表达。T0代阳性转基因烟草耐旱性分析结果表明,在相同的胁迫条件下,超表达株系UWN的叶绿素含量、可溶性糖、游离脯氨酸含量均高于沉默株系UAEBN及对照WT烟草。干旱胁迫10d时,超表达株系UWN的可溶性糖含量显著高于沉默株系UAEBN和对照WT。干旱胁迫13d时,超表达株系UWN的脯氨酸含量和MDA含量与对照相比差异显著。以上研究结果表明,超表达oswrky30基因可以提高烟草的耐旱性。

关键词： OsDUF500 白叶枯抗病性 oswrky30 耐旱性转基因

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