OsAPX1 Positively Contributes to Rice Blast Resistance.
OsAPX1 Positively Contributes to Rice Blast Resistance.
复制标题
OsAPX1 对稻瘟病抗性有积极贡献
DOI：
10.3389/fpls.2022.843271
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发表时间：
2022
影响因子：
5.6
通讯作者：
Zhao H
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Sheng C;Yu D;Li X;Yu H;Zhang Y;Saqib Bilal M;Ma H;Zhang X;Baig A;Nie P;Zhao H
抗坏血酸过氧化物酶 (APX) 通过其过氧化物酶活性维持细胞活性氧 (ROS) 稳态。在此，我们报道 OsAPX1 还促进 ROS 产生，从而在 Magnaporthe oryzae 感染后暂时实现微妙的细胞 ROS 稳态。 OsAPX1 通过增加呼吸爆发氧化酶同系物 (OsRBOH) 的表达来特异性诱导 ROS 产生，并且可以被 ROS 抑制剂 DPI 抑制。时程实验数据表明，OsAPX1和OsRBOHs的同时诱导导致ROS在早期积累；而 OsAPX1 更持久的表达会导致后期 ROS 清除。通过 ROS 诱导剂和消除剂之间的时间切换，OsAPX1 在米霉感染时触发瞬间 ROS 爆发，然后及时消除 ROS 毒性。我们发现 OsAPX1 受 miR172a-OsIDS1 调节模块的控制。 OsAPX1 还影响水杨酸 (SA) 合成和信号传导，从而有助于抗稻瘟病。总之，我们表明OsAPX1是连接上游基因沉默和转录调控途径与下游植物激素和氧化还原途径的关键因子，这为了解水稻先天免疫的复杂调控网络提供了见解。
Ascorbate peroxidases (APXs) maintain cellular reactive oxygen species (ROS) homeostasis through their peroxidase activity. Here, we report that OsAPX1 also promotes ROS production such that a delicate cellular ROS homeostasis is achieved temporally after Magnaporthe oryzae infection. OsAPX1 specifically induces ROS production through increasing respiratory burst oxidase homologs (OsRBOHs) expression and can be inhibited by DPI, a ROS inhibitor. The time-course experiment data show that the simultaneous induction of OsAPX1 and OsRBOHs leads to ROS accumulation at an early stage; whereas a more durable expression of OsAPX1 leads to ROS scavenging at a later stage. By the temporal switching between ROS inducer and eliminator, OsAPX1 triggers an instant ROS burst upon M. oryzae infection and then a timely elimination of ROS toxicity. We find that OsAPX1 is under the control of the miR172a-OsIDS1 regulatory module. OsAPX1 also affects salicylic acid (SA) synthesis and signaling, which contribute to blast resistance. In conclusion, we show that OsAPX1 is a key factor that connects the upstream gene silencing and transcription regulatory routes with the downstream phytohormone and redox pathway, which provides an insight into the sophisticated regulatory network of rice innate immunity.
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