近日,我校伟德国际weide周新剛研究員、吳鳳芝教授等在植物esDNA作用機理方面取得重要進展,成果以《Plant extracellular self-DNA inhibits growth and induces immunity via the jasmonate signaling pathway》為題發表于植物科學領域國際權威期刊《Plant Physiology》。該研究揭示了esDNA通過JA途徑抑制植物生長并誘導植物免疫反應。(全文鍊接:https://doi.org/10.1093/plphys/kiad195)。

植物細胞受到損傷後,其DNA會釋放到細胞外成為胞外自身DNA (extracellular self-DNA,esDNA)。最近研究發現,植物esDNA可以作為損傷相關分子模式誘導植物産生免疫反應;同時,esDNA能抑制植物生長,并被認為是一種自毒物質。但植物esDNA的作用機制尚不清楚。該研究以拟南芥和番茄為模式植物,首先證明了esDNA可以抑制根系生長、誘導ROS産生,并且該作用依賴于esDNA濃度。然後,通過轉錄組測序和遺傳手段,證明了esDNA通過JA途徑抑制根系生長、誘導ROS産生。同時,esDNA刺激了JA的合成和JA響應基因的表達。在JA途徑突變體中,esDNA誘導的生長抑制、ROS産生和基因表達均減弱。最後,JA激發了植物對灰葡萄孢菌和丁香假單胞菌的抗性,該作用也依賴于JA途徑。

我校伟德国际weide周新剛研究員為論文第一作者,我校伟德国际weide吳鳳芝教授和中國農業大學杜敏敏教授為該論文的通訊作者。我校伟德国际weide博士研究生高歡、張鮮紅和Muhammad Khashi u Rahman,意大利那不勒斯費德裡科二世大學Stefano Mazzoleni教授也參與了本研究工作。該研究得到了國家自然科學基金項目和國家大宗蔬菜産業技術體系(連作障礙克服技術研發崗位專家)項目的資助。
吳鳳芝團隊主要從事設施蔬菜連作障礙及調控的研究。近年來,承擔了國家大宗蔬菜産業技術體系、國家自然科學基金(14項)、國家重點研發計劃等項目;發表科研論文290餘篇,其中SCI論文130餘篇;授權連作障礙克服相關專利10餘項;獲國家科技進步二等獎1項,省部級科技進步一等獎2項、二等獎4項。
周新剛是我校伟德国际weide研究員、博士生導師,入選“龍江學者支持計劃”青年學者、省高校青年創新人才培養計劃、黑龍江省“頭雁”團隊等。主持了國家自然科學基金(4項)、省優秀青年基金等課題10餘項;獲省部級一等獎1項、二等獎2項,以及教育部全國優秀博士學位論文提名;以第一/通訊作者發表SCI論文60餘篇,其中ESI高被引論文7篇。