近日,我校农学院徐秋涛教授课题组在国际知名期刊Nature Communications在线发表了题为"Regulation of Plant Immunity Through Histone H3K9bhb-Mediated Transcriptional Control"的研究论文。该研究揭示了组蛋白H3K9位点的β-羟基丁酰化修饰(H3K9bhb)通过促进抗病基因表达,从而调控水稻对多种真菌和细菌病害的抗性。此项工作不仅首次揭示了代谢物介导的表观遗传调控植物免疫的新机制,并为作物抗病分子育种和环境友好型新型绿色农药的开发提供了重要的理论基础与潜在靶点。广西大学为该论文的第一完成单位。

水稻病害每年导致我国粮食减产10%-30%,严重威胁国家粮食安全。为此,深入挖掘水稻免疫调节因子、解析其抗病分子机制,并基于此创制高产高抗水稻新种质,对保障粮食安全具有重大战略意义。该研究发现,β-羟基丁酸通过介导组蛋白H3K9bhb修饰,激活免疫相关基因表达,从而显著增强水稻对稻瘟病、稻曲病等病害的抗性。同时,鉴定出组蛋白去酰基化酶HDA705通过调控该修饰参与抗病过程。

图1. 外源β-羟基丁酸处理增强水稻对病原菌的抗性
据悉,该研究得到了广西杰出青年科学基金、国家自然科学基金和广西大学高层次人才计划等项目的资助。近年来,徐秋涛教授课题组聚焦植物表观遗传学这一生物学前沿热点,研究工作重点围绕新型表观遗传修饰鉴定以及功能机制解析。一系列重要的原创性成果发表在Nature Communications、Molecular Plant、Cell Reports、Nucleic Acids Research、Genome Biology、Plant Biotechnology Journal和Plant Communications等国内外知名期刊上。