【www.3659699.com】谷类表观遗传抗病性切磋获得新进展

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【www.3659699.com】谷类表观遗传抗病性切磋获得新进展。日前,从中国水稻研究所获悉,该所水稻病理团队和种子发育团队合作研究发现了水稻jmjc组蛋白脱甲基化酶能够正向调节水稻对白叶枯病原菌(xoo)侵染的防御反应。…
日前,从中国水稻研究所获悉,该所水稻病理团队和种子发育团队合作研究发现了水稻jmjc组蛋白脱甲基化酶能够正向调节水稻对白叶枯病原菌(xoo)侵染的防御反应。相关研究成果近期发表在国际著名学术期刊《bmc植物生物学》杂志上。
据悉,表观遗传调控(epigenetic
regulation)是指在不改变基因dna序列的前提下,通过共价修饰基因的dna或附着的组蛋白来激活或抑制该基因的转录。作为植物的新卫士,表观遗传调控在植物抗病防御反应中的功能正日益被人们所熟知。
日本科学家最初在小鼠体内发现了jmjc结构域蛋白,并将其命名为突变小鼠的神经板。水稻jmjc家族编码是一系列的组蛋白脱甲基化酶,
前人研究表明该家族成员jmj705通过激活水稻xoo抗性的正调节子的表达而调控水稻的抗性。此次研究证实,jmj704通过减少水稻xoo抗性负调节子的h3k4me2/3水平来抑制负调节子的表达,进而正向调控水稻的抗性。这一结果揭示了一个与前人报道截然不同的新机制,表明jmjc介导的水稻抗性依赖于正调控子上调和负调控子下调的双向通路。
该研究得到中国农科院科技创新工程的资助,侯雨萱博士为第一作者,黄世文和张健两位研究员为通讯作者。

日前,从中国水稻研究所获悉,该所水稻病理团队和种子发育团队合作研究发现了水稻jmjC组蛋白脱甲基化酶能够正向调节水稻对白叶枯病原菌侵染的防御反应。相关研究成果近期发表在国际着名学术期刊《BMC植物生物学》杂志上。www.3659699.com 1www.3659699.com ,【www.3659699.com】谷类表观遗传抗病性切磋获得新进展。
据悉,表观遗传调控(Epigenetic
regulation)是指在不改变基因DNA序列的前提下,通过共价修饰基因的DNA或附着的组蛋白来激活或抑制该基因的转录。作为植物的新卫士,表观遗传调控在植物抗病防御反应中的功能正日益被人们所熟知。
日本科学家最初在小鼠体内发现了JmjC结构域蛋白,并将其命名为突变小鼠的神经板。水稻jmjC家族编码是一系列的组蛋白脱甲基化酶,
前人研究表明该家族成员JMJ705通过激活水稻Xoo抗性的正调节子的表达而调控水稻的抗性。此次研究证实,JMJ704通过减少水稻Xoo抗性负调节子的H3K4me2/3水平来抑制负调节子的表达,进而正向调控水稻的抗性。这一结果揭示了一个与前人报道截然不同的新机制,表明jmjC介导的水稻抗性依赖于正调控子上调和负调控子下调的双向通路。
该研究得到中国农科院科技创新工程的资助,侯雨萱博士为第一作者,黄世文和张健两位研究员为通讯作者。

【www.3659699.com】谷类表观遗传抗病性切磋获得新进展。【www.3659699.com】谷类表观遗传抗病性切磋获得新进展。【www.3659699.com】谷类表观遗传抗病性切磋获得新进展。【www.3659699.com】谷类表观遗传抗病性切磋获得新进展。核心提示:长期以来,植物生殖发育生物学家们都在寻找控制花器官发育的基因,经过多年的研究提出了著名的花发育“ABC”模型,该模型概括了长期以来,植物生殖发育生物学家们都在寻找控制花器官发育的基因,经过多年的研究提出了著名的花发育“ABC”模型,该模型概括了在花的不同部位不同类型的基因是怎样起作用,从而控制花部器官的发育的,但这一模型仍有很多不清楚的地方。作为单子叶模式植物,水稻的花器官发育在单子叶植物花器官中也具有代表性。2008年9月9日,美国《国家科学院院刊》发表了华中农业大学生命科学技术学院周道绣课题组的一篇学术论文,从表观遗传学的新角度,向人们揭示了一个控制水稻花器官发育的全新分子机理。与经典“ABC”模型不同的是,该课题组通过对一个基因突变体的深入研究,发现该基因可同时影响水稻多个花器官的形成。据文章第一作者博士研究生孙前文介绍,此突变体因JMJ706基因失活而引起器官发育异常,具体表现为内、外壳异常甚至缺失,部分花器官如雌蕊和雄蕊增多,种子变小。他们进一步研究证实,JMJ706是一种组蛋白去甲基化酶基因,可以去除H3组蛋白上第9位赖氨酸上的甲基,控制这些现象的原因是由于JMJ706基因以一种表观修饰的方式控制了在花器官发育过程中一些起重要作用的基因,让这些基因过量表达或者不表达。该基因的独特之处在于,不经过改变DNA序列,而只改变与DNA缠绕的组蛋白的修饰,就可以轻轻松松控制基因的“开”或者“关”。文章通讯作者周道绣教授表示,这是第一个在水稻中阐明功能的组蛋白去甲基化酶基因,也是第一次将表观遗传学的手段应用到水稻花器官发育的研究,同时也为进一步全面揭示水稻花发育调控分子机理提供了一个全新的思路。周道绣教授领导的“水稻表观调控”课题组为张启发院士领导的“基因组研究与水稻遗传改良”国家创新团队的成员之一。他们以单子叶模式植物水稻作为研究对象,目的是阐明组蛋白修饰酶在水稻基因表达调控及生长发育过程中的功能。他们研究发现,植物个体生长发育中一些重要生命现象发生的改变并不一定要依靠DNA序列的改变,而是与DNA序列上的组蛋白修饰密切相关,也就是所谓的表观修饰。他们形象地说,这就像京剧表演,演员肤色没有改变,但经过不同颜色画笔的描绘,呈现出了千变万化的脸谱。表观遗传学(Epigenetics)是近年来新兴的一门研究在没有DNA序列改变的情况下基因功能可逆的、可遗传的变异的生物学学科,组蛋白修饰属于表观遗传学范畴,而对组蛋白修饰酶类的研究,尤其是组蛋白去甲基化酶的研究是当今生命科学研究的热点之一。对这一领域的研究将促使人们对动植物个体生长发育、疾病发病及预防和治疗、植物抗逆,以及杂种优势等许多重要生命现象的发生机理进行重新认识。来源:华中农业大学

阐明染色质重塑在水稻抗病中的作用

日前,华南农业大学生命科学学院、亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室研究员刘耀光和副研究员张群宇为共同通讯作者在国际著名生命科学期刊EMBO
Reports
在线发表研究论文,阐明染色质重塑在水稻抗病中的作用。

稻瘟病是影响全球水稻产量最严重的病害之一。刘耀光研究员领衔的研究小组利用全长cDNA抑制缩减杂交技术在水稻中分离到一个对稻瘟病菌侵染以及抗稻瘟病药物信号响应的染色质构型重塑因子基因家族成员BRHIS1。在正常生长发育的水稻幼苗中,BRHIS1与不依赖水杨酸信号调控的多个病害防御基因的启动子区染色质的组蛋白变体H2A.Xa/Xb/3和H2B.7特异地结合,从而抑制这一类防御基因在正常生长发育状态下的表达。

当植株感应到病源侵染信号时,BRHIS1基因表达下调,H2A.Xa/Xb/3
和H2B.7基因表达上调,从而改变防病基因启动子区的染色质构型,增强这些组蛋白变体的单泛素化水平,迅速诱导防御基因的强表达,最终提高对稻瘟病菌的抗性。

该研究结果首次揭示了与植物生长发育相关的抗病表观遗传调控机制,证明植物防御基因启动子区的染色质结构是以有利于其表达的形式编排的,但在正常生长状态下只保持低水平表达,从而减少抗病性反应对细胞发育的负面作用;当植物受到病原菌侵染时,这种染色质编排能快速响应而改变,迅速激活防御基因表达以启动自身免疫机制。该成果对研究植物抗病防病的分子机理,保障粮食安全具有重要意义

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