组蛋白H2B单泛素化调控植物抗VD-toxins防卫反应信号转导的作用机制

本项目利用拟南芥野生型和组蛋白 H2B单泛素化基因缺失的系列突变体，研究组蛋白H2B单泛素化调控拟南芥抗VD-toxins防卫反应信号转导的作用机制。通过研究VD-toxins诱导对拟南芥野生型和突变体内H2O2和NO信号时空变化的影响，及对PR1、PR2、PR5、PDF1.2、NPR1、EDS1、EDS5 等防卫基因表达的影响，阐述组蛋白 H2B单泛素化调控植物抗VD-toxins防卫基因表达的信号转导途径和分子调控机制，揭示组蛋白泛素化修饰与防卫基因表达的关系及作用机制。本研究目的在于揭示表观遗传调控对植物抗黄萎病菌毒素防卫反应的信号转导机制。本研究对阐明植物抗黄萎病的抗性机理具有重要意义，为利用基因工程手段控制棉花黄萎病开阔新领域。

本项目利用拟南芥野生型和组蛋白 H2B单泛素化基因（H2Bub1）缺失的系列突变体，研究组蛋白H2B单泛素化调控拟南芥抗Vd-toxins防卫反应信号转导的作用机制。结果表明，H2Bub1在拟南芥抗Vd-toxins防卫反应中起重要作用, H2Bub1参与调控H2O2信号的产生；Vd-toxins处理引起突变体中AtrbohD和AtrbohF的表达明显低于野生型，其中，AtrbohD受影响的程度尤其明显；表明，H2Bub1是AtrbohD和AtrbohF基因表达的正调控因子,在转录水平影响H2O2的产生。进一步的研究表明，在植物抗Vd-toxins防卫反应中，酪氨酸磷酸酶(protein Tyr phosphatases, PTPs)是H2O2信号的下游靶点。H2Bub1通过影响编码PTPs 的主要基因如AtPTP1, AtDsPTP1, AtMKP1, AtPHS1, AtIBR5的表达，从而调控拟南芥抗Vd-toxins防卫反应。研究结果表明，PTPs是重要信号分子，酪氨酸磷酸化信号通路是植物抗Vd-toxins防卫信号途径中的重要元件，介导H2Bub1在植物抗Vd-toxins防卫反应的调控作用。