在水稻的生长发育过程中，经常会遭受各种病菌侵染危害，极大威胁产量和品质，其中稻瘟病一直是水稻上破坏性最强、危害最大的重要病害之一。为了应对病原菌的侵染，植物需要及时快速地解除预存的免疫抑制因子以有效激活免疫反应。蛋白质泛素化修饰及泛素-蛋白酶体蛋白降解系统在植物免疫反应中起重要作用。E3泛素连接酶是蛋白质泛素化途径的关键因子，并在水稻免疫反应中发挥关键作用。
浙江大学农业与生物技术学院宋凤鸣教授课题组前期研究发现含RING类E3连接酶OsBBI1能激活病原菌诱导的活性氧积累和细胞壁强化等防卫反应，从而调控水稻对多个稻瘟病菌生理小种的抗性（Li et al., 2011），但OsBBI1的作用机制尚不明确。
近日，宋凤鸣课题组在Plant Physiology发表了题为“Eukaryotic translation elongation factor OseEF1A negatively regulates rice immunity against blast disease”的研究论文。该研究发现OsBBI1泛素化修饰一个真核翻译延伸因子OseEF1A并介导其降解，阐明OseEF1A负调控水稻对稻瘟病的抗性，揭示了OsBBI1调控水稻免疫反应的分子机制。
利用酵母双杂交（Y2H）系统筛选获得OsBBI1的一个底物因子--真核翻译延伸因子OseEF1A，并通过Y2H、双分子荧光互补、荧光素酶互补成像及免疫共沉淀等技术证明OsBBI1和OseEF1A在体内发生互作。同时，泛素化实验证明OsBBI1能在体外和体内泛素化OseEF1A并介导其降解，而且这种泛素化修饰受稻瘟病菌诱导而增强。OseEF1A响应稻瘟病菌诱导表达，表明OseEF1A在水稻免疫调控中有重要作用。敲除OseEF1A后，增强水稻植株对稻瘟病的抗性，提高分子式样激活的免疫反应；相反，过表达OseEF1A后则弱化水稻植株对稻瘟病的抗性及分子式样激活的免疫反应。因此，OseEF1A负调控水稻对稻瘟病的抗性。但是，与OsBBI1不同，敲除OseEF1A不影响水稻植株叶鞘的细胞壁厚度，因此靶向OseEF1A降解只是OsBBI1调节水稻免疫的部分机制。此外，课题组利用Y2H系统筛选获得可能与OseEF1A互作的蛋白，表明OseEF1A能与eEF1Bα和eEF1Bγ2等翻译延伸因子、氨基转移酶(LOC_Os05g48450)和RNA甲基转移酶(LOC_Os01g53890) 等存在互作关系。这一研究阐明了OseEF1A负调控水稻对稻瘟病抗性的作用机制，揭示了OsBBI1调控水稻免疫反应的分子机制。
OseEF1A负调控水稻对稻瘟病的抗性
浙江大学农业与生物技术学院宋凤鸣教授为论文通讯作者，博士后王慧为论文第一作者。该研究得到了国家自然科学基金的资助。
论文链接：
https://doi.org/10.1093/plphys/kiae205