ヒストン脱アセチラーゼTaHDT701はTaHDA6-TaHOS15複合体で機能し、小麦のf.sp.に対する防御応答を調節する

Histone Deacetylase TaHDT701 Functions in TaHDA6-TaHOS15 Complex to Regulate Wheat Defense Responses to f.sp. .

• Pengfei Zhi
• Lingyao Kong
• Jiao Liu
• Xiaona Zhang
• Xiaoyu Wang
• Haoyu Li
• Maokai Sun
• Yan Li
• Cheng Chang

抄録

f.sp.による粉病は、パン用小麦( L.)に深刻な経済的損失をもたらす。 ( )によって引き起こされる粉病は、パン用小麦 ( L.) に深刻な経済的損失をもたらす。これまでのところ、小麦の粉べと病抵抗性を制御するエピジェネティックモジュレーターは数少ないことが明らかにされているだけである。本研究では、ヒストン脱アセチラーゼ2(HD2)型ヒストン脱アセチラーゼTaHDT701が小麦粉病抵抗性の負のレギュレーターであることを明らかにした。さらに、コムギの粉病抵抗性を向上させることができたことから、TaHDT701-TaHDA6-TaHOS15ヒストン脱アセチラーゼ複合体は、コムギの粉病に対する防御反応をネガティブに制御していることが示唆されました。さらに、クロマチン免疫沈降アッセイの結果、TaHDT701はTaHOS15と協働して、TaHDA6を防御関連遺伝子のプロモーターにリクルートすることが明らかになった。このことから、TaHDT701-TaHDA6-TaHOS15 ヒストン脱アセチラーゼ複合体は、防衛関連遺伝子のクロマチン状態を調節することで小麦粉病抵抗性を抑制していることが示唆された。

Powdery mildew disease caused by f.sp. () leads to severe economic losses in bread wheat ( L.). To date, only a few epigenetic modulators have been revealed to regulate wheat powdery mildew resistance. In this study, the histone deacetylase 2 (HD2) type histone deacetylase TaHDT701 was identified as a negative regulator of wheat defense responses to . Using multiple approaches, we demonstrated that TaHDT701 associates with the RPD3 type histone deacetylase TaHDA6 and the WD40-repeat protein TaHOS15 to constitute a histone deacetylase complex, in which TaHDT701 could stabilize the TaHDA6-TaHOS15 association. Furthermore, knockdown of , , and resulted in enhanced wheat powdery mildew resistance, suggesting that the TaHDT701-TaHDA6-TaHOS15 histone deacetylase complex negatively regulates wheat defense responses to . Moreover, chromatin immunoprecipitation assays revealed that TaHDT701 could function in concert with TaHOS15 to recruit TaHDA6 to the promoters of defense-related genes such as , , , and In addition, silencing of , , and resulted in the up-regulation of , , , and accompanied with increased histone acetylation and methylation, as well as reduced nucleosome occupancy, at their promoters, suggesting that the TaHDT701-TaHDA6-TaHOS15 histone deacetylase complex suppresses wheat powdery mildew resistance by modulating chromatin state at defense-related genes.