近日，沈阳农业大学植保学院吴元华教授/夏子豪副教授团队在学术期刊Molecular Plant Pathology上发表题为“ZmmiR398b negatively regulates maize resistance to sugarcane mosaic virus infection by targeting ZmCSD2/4/9”的研究成果。
玉米（Zea mays L.）是用于人类食品、动物饲料和工业原料的重要作物，也是遗传学研究的经典模式植物之一。玉米矮花叶病是世界性病害，发生于各个玉米产区，也是我国玉米持续优质、高产的重要限制因素。在我国，甘蔗花叶病毒（SCMV）是玉米矮花叶病的主要病原。microRNA（miRNA）广泛参与植物的各种生物过程，并有助于植物抵抗各种病原物。本研究中，SCMV侵染后，ZmmiR398b的积累量在抗病玉米自交系Chang7-2中显著降低，而在感病玉米自交系Mo17中显著增加。降解组测序分析和烟草瞬时共表达实验证明ZmmiR398b可同时靶向Cu/Zn超氧化酶歧化酶ZmCSD2、ZmCSD4和ZmCSD9，且在SCMV侵染的Chang7-2和Mo17中均上调表达。此外，过表达ZmmiR398b转基因玉米株系减弱对SCMV侵染的抗性，增加ROS积累；与之相反，通过STTM技术沉默ZmmiR398b增强了玉米对SCMV侵染的抗性，并降低了ROS水平。有趣的是，Cu梯度水培实验表明，Cu缺乏通过调节玉米中ZmmiR398b和ZmCSD2/4/9的积累促进了SCMV侵染，而Cu充足条件下抑制SCMV侵染。这些结果表明，调控ZmmiR398b-ZmCSD2/4/9-ROS模块为培育抗SCMV玉米品种提供了前瞻性策略。
ZmmiR398b-ZmCSD2/4/9模块在玉米抗SCMV侵染中的作用模式图
论文链接：http://doi.org/10.1111/mpp.13462
沈阳农业大学植保学院博士研究生高新然及硕士研究生杜志超为论文共同第一作者，夏子豪副教授和吴元华教授为论文通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金（31801702）及中国博士后科学基金（2019M651148）的资助。
