文章概述

2026年月06月26日，健康科学西部大学李庆顺教授与江西农业大学付海辉青年教授在中科院一区TOP植物学期刊Molecular Plant Pathology（IF5.0）在线发表了题为“Alternative Polyadenylation Dynamics During the Rice Blast Immune Response”的研究论文，该研究报道了选择性多聚腺苷酸化是稻瘟病菌侵染下水稻日本晴基因转录后调控的一种重要机制。

文献速读

由稻瘟病菌（Magnaporthe oryzae）引发的稻瘟病是全球水稻生产最具破坏性的真菌病害，挖掘水稻抗病调控新机制，对创制抗病育种新策略至关重要。选择性多聚腺苷酸化（APA）是一类重要的基因转录后调控方式，通过选择不同poly(A)位点，产生3非翻译区（3UTR）长度各异的转录本或者不同性质的蛋白，广泛参与植物生长、发育与逆境应答，但APA在水稻抵御稻瘟病过程中的调控模式与功能尚不清晰。

本研究以稻瘟病菌Guy11侵染水稻日本晴后0 h、24 h、36 h、48 h的叶片为材料，联合3-Poly(A)-tag测序与miRNA测序，清晰地解析了稻瘟病胁迫下水稻全基因组APA动态变化规律。研究发现，稻瘟病菌侵染会诱导水稻转录组层面大规模发生3UTR缩短事件，同时也存在部分基因3UTR延长；持续发生3UTR缩短的基因显著富集于胁迫响应、激素调控、细胞死亡等免疫相关生物学通路，暗示APA是水稻应对稻瘟病菌侵染的重要转录后调控方式。

进一步关联分析表明，基因3UTR长度变化与其自身表达水平呈显著负相关：3UTR缩短的基因转录丰度趋向上升，3UTR延长基因表达受到抑制。结合miRNA组数据可以提出一种潜在调控模型：基因发生3UTR截短后，会丢失部分miRNA结合位点，帮助免疫相关基因摆脱miRNA的转录抑制，进而提升基因表达，激活水稻免疫应答。这一模型为解析植物逆境下APA的精细调控提供了新证据。

研究团队选取侵染后发生poly(A)位点动态切换的候选基因Os05g0509500开展功能验证。利用CRISPR/Cas9构建基因敲除株系，接种鉴定结果证实，该基因正向调控水稻稻瘟病抗性，证明稻瘟病响应过程中APA调控的基因具备重要抗病功能。此外，多个核心多聚腺苷酸化复合体蛋白编码基因在病菌侵染后显著差异表达，暗示水稻可通过调控多聚腺苷酸化核心机器，精准调控全基因组poly(A)位点选择。

综上，该研究系统描绘了稻瘟病胁迫下水稻APA全景动态图谱，阐明3UTR缩短逃逸miRNA抑制这一抗病调控新模式，建立了APA、miRNA与水稻免疫应答之间的关联。研究不仅拓展了人们对植物抗病转录后调控网络的认知，也为水稻抗稻瘟病分子育种提供了新思路，助力开发持久、广谱的稻瘟病防控策略。

论文信息

标题：Alternative polyadenylation dynamics during the rice blast immune response

期刊：Molecular plant pathology

类型： Original article

作者：杨德卫#, 李歆怡#, 贺浩华, 何旎清, 李庆顺*, 付海辉*

时间：2026-06-26

DOI：https://doi.org/10.1111/mpp.70301

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期刊简介

Molecular Plant Pathology (MPP) 是一本完全开放获取的国际期刊，由 Wiley 与英国植物病理学会（BSPP）联合出版，专注发表深化植物病害分子机制与病害防治理解的高水平研究成果。研究对象涵盖真菌、卵菌、病毒、线虫、细菌、昆虫、寄生植物等多种生物，是植物病理学与分子植物病理研究领域的重要国际学术交流平台。

2025 JIF：5.0 ｜ CiteScore：9.2

https://bsppjournals.onlinelibrary.wiley.com/journal/13643703

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