近日，中國農業(yè)科學院植物保護研究所作物病原生物功能基因組研究創(chuàng)新團隊首次發(fā)現植物bZIP類型轉錄因子APIP5具有結合DNA和RNA的雙重活性，在轉錄和轉錄后水平調控水稻細胞死亡和抗病性的新機制，相關研究成果發(fā)表在《核酸研究（Nucleic Acids Research）》上。

稻瘟病是水稻生產上最嚴重的真菌病害之一，解析水稻與稻瘟菌互作機制對開發(fā)病害防控新策略和選育抗病新品種具有重要意義。該團隊前期研究發(fā)現水稻APIP5通過調控次級代謝產物負調控細胞死亡和抗病性。APIP5蛋白包含核定位信號和核輸出信號基序，它在細胞核和細胞質中定位的生物學意義還不清楚。

此次研究發(fā)現核定位信號的突變抑制了APIP5在水稻細胞核中積累，誘導細胞死亡的發(fā)生和增強對稻瘟菌的抗性。APIP5在水稻發(fā)育后期在細胞核中的積累增加，結合細胞壁相關激酶和細胞色素酶基因的啟動子，并抑制二者的表達。這兩個靶標基因分別通過調節(jié)木質素的積累和次級代謝物合成以及活性氧爆發(fā)正調控水稻基礎免疫反應。有趣的是，APIP5還具有結合RNA的活性，稻瘟菌侵染促進其在細胞質RNA加工小體中的富集，特異性地結合兩個水稻抗病和細胞死亡相關基因的mRNA序列促進其降解，在轉錄后水平調控水稻基礎免疫反應。因此，該研究揭示植物轉錄因子通過在細胞核和細胞質中穿梭協同調控免疫反應的新機制，為水稻病害防控策略的開發(fā)提供新思路。

該研究得到國家自然科學基金和中國農業(yè)科學院科技創(chuàng)新工程等項目的資助。