中国农业科学院植保所揭示CCCH串联锌指蛋白OsTZF1介导水稻抗稻瘟病的新机制

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Plant Communications上发表了题为The CCCH-tandem zinc-finger protein OsTZF1 positively regulates basal immunity but suppresses Piz-t-mediated blast resistance in rice的研究论文。该研究系统阐明了水稻CCCH串联锌指蛋白OsTZF1通过差异调控基础免疫与Piz-t介导的特异性抗性，在维持水稻抗病与生长平衡中发挥关键作用的新机制，为利用NLR免疫受体进行作物抗病育种提供了新思路。

在植物与病原菌长期协同进化中，植物形成了包括病原相关分子模式触发的免疫（PTI）和效应子触发的免疫（ETI）等防御系统。NLR免疫受体是ETI的核心组分，然而其表达调控机制尚不清楚。前期研究发现，E3泛素连接酶APIP10负调控NLR蛋白Piz-t的积累，但两者不存在直接相互作用，暗示期间可能存在中间互作蛋白，以构成从识别到调控的信号传导桥梁。进一步研究发现，转录因子OsVOZ1/2虽然可以与Piz-t和APIP10相互作用，但并不直接调控Piz-t的转录。这些发现逐步揭示了Piz-t在蛋白水平上的调控网络，但其转录调控机制仍不清楚。

该研究以APIP10为诱饵，通过酵母双杂交筛选，鉴定到CCCH串联锌指蛋白OsTZF1。研究证实，OsTZF1能够分别与APIP10及Piz-t相互作用。在不携带Piz-t的水稻品种中，OsTZF1通过结合防御相关基因OsSGT1和OsKS4启动子中的AAAGC基序，激活其转录，从而正向调控水稻对稻瘟病的基础抗性。然而，在携带Piz-t的水稻背景下，OsTZF1可直接结合Piz-t启动子区域，抑制其转录。敲除OsTZF1能显著提高Piz-t的转录与蛋白水平，进而增强水稻对多个亲和稻瘟小种的抗性，且未引起植株生长损失，实现了抗病性与植株发育的协同提升。该研究揭示了OsTZF1作为转录因子在PTI和ETI通路中发挥“双重调控”作用：一方面增强基础免疫，另一方面则抑制NLR蛋白Piz-t介导的免疫反应，从而避免过度防御导致的生长损失。该成果为通过精细调控免疫受体表达，实现广谱抗病且不牺牲作物产量的分子育种提供了新靶标与策略。

中国农业科学院植物保护研究所尤小满副研究员为该论文的第一作者，宁约瑟研究员为论文通讯作者。该研究得到了中国农业科学院青年创新专项、国家自然科学基金、中国农业科学院农业科技创新工程和国家自然科学基金等项目的资助。

https://www.cell.com/plant-communications/fulltext/S2590-3462(25)00444-4