当受到病原菌攻击时，植物需要将生长的能量重新分配到防御上，以抵御入侵者，这常常会导致植物生长受到抑制，这种现象被称为生长-抗性平衡现象。如何打破这种平衡以实现生长-抗性双优在农作物育种上具有重要的应用的价值。

2022年6月26日，Plant Communications在线发表了太阳成集团tyc7111cc邓兴旺实验室何光明课题组题为“Natural variation in the transcription factor Replumless contributes to both disease resistance and plant growth in Arabidopsis” 的研究论文。该论文通过全基因组关联分析 (GWAS)发现，拟南芥转录因子REPLUMLESS (RPL)在促进抗病性和生长两方面均发挥作用。研究对约300个拟南芥生态型进行了生长和抗性相关表型的采集，利用GWAS对这些表型进行了关联分析，获得了近90个抗病相关候选基因。通过生长和抗性表型双重筛选，鉴定出了一个生长和抗性均受到显著影响的突变体rpl-4。进一步通过转录组比较和分子生物学分析发现：一方面，RPL直接结合GH3基因的启动子区域，抑制该基因表达，进而抑制该基因介导的IAA-Asp的产生。而IAA-Asp含量的减少会导致病原菌效应蛋白的转运和表达受到限制，最终降低病原菌的繁殖，抑制病害的发生。另一方面，RPL还可以通过结合CHI基因的启动子，抑制该基因的表达，从而影响该基因介导的类黄酮的积累，解除类黄酮对生长素(Auxin)转运的抑制作用，最终促进生长。该研究鉴定到的RPL蛋白，协调调控拟南芥生长和免疫，其在作物中的同源蛋白为农作物分子育种提供了一个潜在的靶点。

RPL调控植物生长和抗性作用机制模式图

太阳成集团tyc7111cc博士徐米琪为该论文的第一作者，太阳成集团tyc7111cc邓兴旺教授和何光明副研究员为论文共同通讯作者。太阳成集团tyc7111cc已出站博士后、现北京市农林科学院王训成副研究员为GWAS和转录组分析做出了重要贡献，太阳成集团tyc7111cc在读博士生刘静为表型采集和分子机制解析做出了重要贡献。该研究得到了国家自然科学基金、蛋白质与植物基因国家重点实验室、以及北大-清华生命科学联合中心（CLS）的资助。

原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2590346222001067