Di truyền tính chống chịu hạn và kháng bệnh của hệ gen cây lúa bởi OsbHLH057

 Di truyền tính chống chịu hạn và kháng bệnh của hệ gen cây lúa bởi OsbHLH057

Nguồn: Jiazong Liu, Yanting Shen, Hongxiang Cao, Kang He, Zhaohui Chu, Ning Li. 2022. OsbHLH057 targets the AATCA cis-element to regulate disease resistance and drought tolerance in rice. Plant Cell Rep.; 2022 Mar 12.  doi: 10.1007/s00299-022-02859-w.

 

AATCA motif được xác định là phản ứng với sự xâm nhiễm của pathogens tại vùng promoter của gen tự vệ Os2H16. OsbHLH057 kết gắn với motif này để tích cực điều tiết tính kháng bệnh của cây lúa và tính chống chịu khô hạn. Bệnh đốm vằn (ShB), gây ra bởi nấm hoại sinh Rhizoctonia solani, gây bệnh rất nặng cho cây lúa (Oryza sativa L.). Sự điều tiết phiên mã  của gen tự vệ từ cây chủ khi cây phản ứng với xâm nhiễm của nấm gây bệnh đốm vằn R. solani được người ta biết rất ít. Trong nghiên cứu này, tác giả phân lập một phân tử cis-element, AATCA, trong vùng promoter của gen Os2H16, một gen được xác định trước đây  có tính chất multifaceted trong tự vệ của cây phản ứng với sự tấn công của khuẩn. Người ta sử dụng phương pháp DNA pull-down assay kết hợp với  sắc ký khối phổ (mass spectrometry), người ta xem xét một phân tử basic helix-loop-helix (bHLH) transcription factor có tên là OsbHLH057 tương tác với AATCA cis-element nói trên. Protein OsbHLH057 bị kích hoạt một cách nhanh chóng bởi nấm R. solani, vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo), và stress do áp suất thẩm thấu (osmotic stress). Bên cạnh đó, sự biểu hiện mạnh mẽ OsbHLH057 làm tăng cường tính kháng bệnh và tính chống chịu khô hạn của cây lúa, Khi “knock out” OsbHLH057 cây lúa trở nên nhiễm bệnh và chịu hạn kém. Kết quả này chứng minh rằng OsbHLH057 và AATCA module điều tiết một cách hỗ tương lẫn nhau đối với kết quả biểu hiện gen Os2H16 để cây lúa phản ứng với nấm R. solani, vi khuẩn Xoo, và khô hạn với gen OsASR2 và GT-1 module.

 

Xem: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35278106/