近几年，山东农业大学在各个方面发展迅速。在论文方面，近年来无论是数量还是质量都有大幅度提高。昨日，山东农大农学院储昭辉教授团队发表了一篇Nature Genetics论文，报道了玉米抗纹枯病方面的突破性进展，得到了相关领域研究人员的广泛关注。小编也顺势去查了一下，山东农大以来在植物科学领域共发表了4篇Nature子刊论文（不知是否有遗漏，欢迎补充！），均报道了相关领域的突破性进展。当然，除了Nature子刊外，还有很多论文发表在植物科学主流期刊上，包括Trends in Plant Science, Molecular Plant, Plant Physiology, New Phytologist等。
4篇Nature子刊论文介绍
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9月30日，NatureGenetics杂志在线发表了山东农业大学农学院/作物生物学国家重点实验室储昭辉课题组题为Natural variation in ZmFBL41 confers banded leaf and sheath blight resistance in maize的研究论文。该研究首次克隆了一个玉米纹枯病数量性状抗病基因ZmFBL41，并揭示了该基因通过自然变异避免病原菌对木质素合成的抑制从而引起抗纹枯病的机制。山东农业大学农学院李宁副教授为该论文的第一作者，储昭辉教授为该论文的通讯作者。
ZmFBL41基因编码一个F-box类型蛋白，其编码区的突变与抗病功能相关。研究发现，该基因的玉米Mu突变体（Mu转座子介导的插入突变）抗病性增强，而水稻中超量表达感病等位基因则会增强对纹枯病的感病性，证明ZmFBL41负调控植物免疫。蛋白互作研究发现，感病基因编码蛋白ZmFBL41B73的LRR结构域与玉米木质素合成酶ZmCAD（cinnamyl alcohol dehydrogenase）互作并介导其泛素化降解；而抗病基因编码蛋白LRR区两个氨基酸替换突变后，则不能与ZmCAD发生互作。与ZmFBL41功能相反，ZmCAD正调控植物免疫，ZmCAD的Mu突变体和水稻同源基因OsCAD8B的基因编辑敲除突变体均比野生型更感纹枯病。该研究还发现，在接种纹枯病菌24-48小时后，玉米抗病自交系群体的木质素含量显著高于感病自交系群体。
该研究揭示了玉米抗纹枯病的新机制，即ZmFBL41通过LRR结构域的自然变异避免了CAD被降解，促进木质素合成，提高抗病性。据了解，ZmFBL41是利用正向遗传学克隆的植物抗立枯丝核菌菌属病害的首个基因，相关研究结果对更多作物的抗纹枯病遗传改良具有重要意义。
论文原文链接：
/articles/s41588-019-0503-y
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9月6日，Nature communications 杂志在线发表了山东农业大学教授吴佳洁团队与四川农业大学教授刘登才团队、美国爱达荷大学教授付道林团队完成的题为An ancestral NB-LRR with duplicated 3′UTRs confers stripe rust resistance in wheat and barley的研究论文。该研究克隆了一个新的小麦抗条锈病基因YrAS2388（国际编号Yr28），并对其影响小麦条锈病抗性的分子机制进行了深入研究。
与已知抗病基因不同的是，YrAS2388具有重复的3′非编码区并产生5种或更多的转录本。这些转录本的表达受温度及病原菌侵染的影响，而且其所编码的蛋白质之间存在互作。该基因通过调整不同转录本的富集水平和编码蛋白的互作模式，来应对病原菌侵染，有效控制小麦的抗条锈病水平。
抗条锈病基因YrAS2388只在节节麦和由节节麦创制的人工合成小麦中存在，而在普通小麦及其他麦族物种中未检测到，因此该基因在今后的小麦育种中具有重要的利用价值。研究人员根据该基因序列开发了功能标记，利用这些标记可实现YrAS2388的分子辅助选择，加速该基因向小麦品种中的转移利用。该研究成果拓宽了小麦遗传基础，为改良小麦和大麦等作物的抗条锈病水平提供了新的基因资源，同时也为预防病害流行提供了新的“基因疫苗”。
论文链接：
/10.1038/s41467-019-11872-9
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7月15日，Nature Communications在线发表了山东农业大学生命科学学院倪敏课题组题为SHB1 and CCA1 interaction desensitizes light responses and enhances thermomorphogenesis的研究论文。该研究发现植物生物钟核心因子CCA1/LHY蛋白与SHB1蛋白相互作用，通过调控PIF4基因表达维持植物光响应的平衡状态。
该研究以模式植物拟南芥为载体，从分子、生化以及遗传角度分析了SHB1-CCA1/LHY复合体在红光条件下调控PIF4基因表达的机制。结果发现，在早上，高水平表达的CCA1通过结合PIF4基因的启动子，将生物钟信号整合入PIF4介导的信号转导途径，进而招募SHB1至PIF4基因的启动子上，特异性地上调PIF4基因表达，维持PIF4基因的节律表达模式，并在一定程度上减弱植物的光响应，以维持植物光形态建成的平衡状态。此外，研究还发现，随着白天温度的升高，SHB1通过上调PIF4基因的表达，可以增强植物的热形态建成，有助于保障植物在强光、高温条件下正常生长发育。该项研究揭示了一种维持植物光形态建成平衡的反馈调节模式，在作物生长发育过程中，有助于维持其适度的光、热响应。
论文链接：/articles/s41467-019-11071-6
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6月10日，Nature Plants在线发表了山东农业大学 “泰山学者优势特色学科人才团队” 成员赵久海教授和中国科学院遗传与发育生物学研究所李传友研究员合作完成的题为MED25 connectsenhancer–promoter looping and MYC2-dependent activation of jasmonate signalling的研究论文，报道了该合作团队在植物转录增强子调控基因转录的机理研究中取得重大进展。
该研究通过分析MYC2与MED25在全基因组范围内的靶标序列，鉴定了MYC2在JA信号途径的增强子元件（JA enhancers, JAE）。该研究发现，JA以依赖于MED25的方式调控JAE及其启动子之间的染色质环的形成。深入的研究发现，MYC2能够通过多个JAE调控自身的基因表达。MYC2基因座上游有一个位于基因间区的JAE，命名为 ME2。令人感兴趣的是，ME2对于MYC2的转录具有非常精巧的双重调控作用。在短期JA反应中ME2正调控MYC2表达，而在持续JA反应中负调控MYC2表达。该研究利用基因编辑技术解析了植物利用增强子控制茉莉酸信号的机制，为研究植物增强子在调节特定生理过程中的功能提供了范例。
该研究为解析植物中增强子调控基因转录的分子机制奠定了重要基础，并且首次在植物中明确定义了如何区分特定转录因子启动基因转录时的启动子和增强子元件。
论文原文链接：
/articles/s41477-019-0441-9
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山东农业大学在植物科学相关领域已发表Nature子刊论文4篇 在有关领域取得突破性进展！
