近日，中国农业科学院植物保护研究所作物病原生物功能基因组研究创新团队在《遗传学报》(Journal of Genetics and Genomics)上发表了题为“Function of hydroxycinnamoyl transferases for the biosynthesis of phenolamides in rice resistance to Magnaporthe oryzae”的研究论文。该论文揭示了水稻胍丁胺/色胺羟基肉桂酰转移酶正调控稻瘟病抗病性的分子机制，为水稻抗病分子育种奠定了重要理论基础。

在酚胺代谢物生物合成中，羟基肉桂酰转移酶（HT）将羟基肉桂酰辅酶A的酰基转移到多胺受体上，催化合成相应的酚胺代谢物。生物胁迫能够诱导植物多种羟基肉桂酰转移酶基因的表达和植物酚胺代谢物的积累，然而，这些羟基肉桂酰转移酶基因的抗病功能及其调控机制知之甚少。

前期研究表明水稻bZIP转录因子APIP5负调控稻瘟病抗性和细胞死亡，APIP5直接结合腐胺HT基因OsPHT4的启动子调控腐胺的生物合成（Fang et al., 2021 Science Bulletin）。研究进一步发现APIP5-RNAi材料积累了多种类型的酚胺代谢物，且胍丁胺HT基因OsAHT1/2，色胺HT基因OsTBT1/2和酪胺HT基因OsTHT1/2也显著上调表达。表达模式分析发现OsAHT1/2和OsTBT1/2在稻瘟菌侵染过程中显著诱导。过量表达OsAHT2和OsTBT1均提高了水稻对稻瘟菌的抗性，表明胍丁胺HT基因和色胺HT基因均正调控水稻抗病反应。启动子顺式元件分析、体外凝胶阻滞和体内染色质免疫共沉淀等实验进一步证明APIP5通过结合OsAHT1/2、OsTBT1/2和OsTHT1/2的启动子抑制其转录表达。综上，该研究系统的研究了水稻羟基肉桂酰转移酶基因通过控制酚胺代谢合成正调控水稻对稻瘟病抗性的分子机制，为抗病分子育种奠定了重要理论基础。

羟基肉桂酰转移酶的抗病功能分析

中国农业科学院植物保护研究所客座博士研究生方红和博士后张帆为该论文共同第一作者，中国农业科学院植物保护研究所宁约瑟研究员为通讯作者。相关工作得到国家自然科学基金和中国农业科学院创新工程等项目的资助。

原文链接： https://authors.elsevier.com/sd/article/S1673-8527(22)00048-0