華南農業大學植物保護學院周國輝教授/楊新副研究員團隊在國家自然科學基金等項目的資助下，首次發現植物環狀RNA編碼多肽的功能，并揭示該多肽賦予水稻對多種病原物的廣譜抗性。2月25日，相關成果發表于《新植物學家》（New Phytologist）。
水稻條紋花葉病毒的感染促進水稻植株中circ-WRKY9的生物合成。circ-WRKY9通過內部核糖體進入位點編碼一個蛋白WRKY9-88aa。WRKY9-88aa位于細胞核內，并觸發細胞死亡和防御相關基因的轉錄，增加活性氧的產生，從而誘導細胞死亡，最終導致水稻植株產生廣譜抗性。研究團隊供圖
環狀RNA是近年來發現的一類特殊RNA分子，在動物中已被證實與多種疾病相關，但其在植物抗病中的作用機制尚不清楚。
研究人員通過環狀RNA測序和分子生物學等技術鑒定到一個由水稻基因OsWRKY9通過未知環化機制形成的環狀RNA（命名為circ-WRKY9），該分子在感染水稻條紋花葉病毒的水稻中上調表達。進一步實驗證實，circ-WRKY9可編碼含88個氨基酸（aa）的新型多肽（命名為WRKY9-88aa）。這是植物環狀RNA編碼蛋白的首次發現。
進一步探究WRKY9-88aa的功能發現，WRKY9-88aa能有效抑制水稻條紋花葉病毒的侵染，并通過激活水稻防御系統，顯著增強對稻瘟病、白葉枯病的抗性。其作用機制包括誘導抗病相關基因表達、觸發活性氧積累等關鍵防御反應。
該發現不僅揭示了植物環狀RNA的抗病新功能，更為設計廣譜抗病作物提供了全新策略。
相關論文信息：https://doi.org/10.1111/nph.70018
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