浙大教授Plant cell揭示重要信号

　　

生物通报道  来自美国密苏里大学、浙江大学的研究人员在拟南芥中证实，MPK3/MPK6通过磷酸化一个ERF转录因子，调控了植物防卫基因（Defense Gene）诱导表达和真菌抗性。这一研究成果发表在3月的植物学权威期刊The Plant Cell杂志上。

领导这一研究的是密苏里大学的华人科学家张舒群（Shuqun Zhang）教授，其现为浙江大学生命科学学院、国家“****”专家。长期致力于生物化学、分子遗传、植物生理及信号传导特别是蛋白质磷酸化等领域研究。共发表SCI论文50余篇，论文平均影响因子8.5, 累计他引次数4000余次。

植物在与病原微生物共同进化的过程中,发展了一系列拮抗病原物侵染的复杂的防御反应体系。在植物与病原互作中，有大量的基因诱导表达，它们编码的蛋白质参与植物对病原物的防卫反应，这类基因称之为防卫基因。从1902年人们发现病原物侵染而引起植物过敏反应起，人们对防卫反应进行了广泛深人的研究，到目前为止，防卫基因仍然是植保和遗传学家们研究的前沿和重点。

近年来的研究表明拟南芥两个丝裂原活化蛋白激酶MPK3和MPK6除在叶片气孔发育、花瓣脱落及胚珠发育中其重要作用外，还可被如盐、伤害和病原体等胁迫刺激和茉莉酸激活。MPK3和MPK6通过调控多种防御反应，在植物抗病性中发挥至关重要的作用。

在此前的研究中，张舒群课题组曾证实WRKY33作为MPK3/MPK6的底物，在MPK3/MPK6下游作用于植保素合成基因的调控。用死体营养型真菌病原体灰霉病菌（Botrytis cinerea）接种拟南芥时，可诱导MPK3/6信号通路激活，进而激活WRKY33；在WRKY33调控下，激活PAD3基因的转录，大量合成植保素，从而做出防卫应答。

在这篇文章中，研究人员报告称发现了MPK3/MPK6的另一个底物，ETHYLENE RESPONSE FACTOR6 (ERF6)，调控了拟南芥防御基因表达和对霉病菌B. cinerea的抗性。研究人员证实在功能获得性转基因植物中或是灰霉菌B. cinerea感染时，MPK3/MPK6磷酸化ERF6，提高了ERF6蛋白的稳定性。模拟磷酸化的ERF6能够组成性激活防卫相关基因，尤其是如PDF1.1和PDF1.2等与真菌抗性相关的基因，并可增强对灰霉病菌的抗性。

相比之下，当研究人员将ERF6与EAR（ERF-associated amphiphilic repression）模体融合，表达ERF6-EAR时，发现其强有力地抑制了灰霉菌诱导的防卫基因表达，导致ERF6-EAR转基因植物对灰霉菌过敏。不同于ERF1，在防御素基因激活中ERF6所发挥的功能及调控不依赖于乙稀。

新研究证实了ERF6是MPK3和MPK6的另一个底物，在MPK3/MPK6级联反应下游发挥重要作用，调控了植物防御真菌病原体。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Phosphorylation of an ERF Transcription Factor by Arabidopsis MPK3/MPK6 Regulates Plant Defense Gene Induction and Fungal Resistance[C][W

Arabidopsis thaliana MPK3 and MPK6, two mitogen-activated protein kinases (MAPKs or MPKs), play critical roles in plant disease resistance by regulating multiple defense responses. Previously, we characterized the regulation of phytoalexin biosynthesis by Arabidopsis MPK3/MPK6 cascade and its downstream WRKY33 transcription factor……

作者简介：

张舒群

长期致力于植物生物化学和分子生物学领域的研究，在发掘丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinases, MAPKs)信号系统的成员，及其对植物生长、发育、抗病及其他逆境反应等方面的功能和分子机制等领域开展了系统研究，共发表SCI论文50余篇，论文平均影响因子8.5, 累计他引次数4000余次，H指数30。
 

主要经历：
2011－至今   浙江大学生命科学院 教授
2009－至今   美国密苏里大学生物化学系 教授
2003－2009   美国密苏里大学生物化学系 副教授
1998－2003   美国密苏里大学生物化学系 助理教授
1995－1998   美国罗格斯大学 博士后
1990－1994   美国德州大学 植物生物学博士
1988－1990   美国德州大学 访问学者
1985－1988   中科院水生生物研究所 博士生
1981－1985    南京大学生物系 学士

主要研究领域：
生物化学、分子遗传、植物生理及信号传导特别是蛋白质磷酸化等领域。