近日,中国农业大学植物保护学院孙文献/汪激扬团队在《Science Advances》期刊上发表题为“OsRNS4-mediated cross-kingdom RNA interference is inhibited by Ustilaginoidea virens effector SCRE2 to promote infection in rice”的研究成果。中国农业大学为论文第一完成单位,已毕业博士生高涵为第一作者,孙文献教授与汪激扬副教授为共同通讯作者。
该研究发现,稻曲病菌效应蛋白SCRE2与水稻T2核糖核酸酶家族成员OsRNS4发生特异互作。OsRNS4虽不具备典型核糖核酸酶的催化活性,而可依赖其RNA结合能力发挥功能,并通过结合RNA正向调控水稻对稻曲病的抗性。此外,OsRNS4通过胞外囊泡(EVs)途径以非常规方式分泌。进一步研究表明,OsRNS4能够结合水稻miRNA528-5p,并跨界运输至侵染的稻曲病菌中,沉默稻曲病菌致病性所必需的基因UvSfk1。而SCRE2能抑制OsRNS4与miRNA528-5p的结合及miRNA的跨界运输。
研究团队提出,OsRNS4可能作为“载体”通过跨界运输将水稻miRNA递送至稻曲病菌细胞内,靶向并抑制稻曲菌致病基因,从而增强水稻对病原真菌的抗性。相应地,作为一种反防御机制,稻曲菌效应蛋白SCRE2通过阻断OsRNS4与miRNA的结合,抑制跨界RNAi过程,最终促进稻曲菌感染。
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