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Activation of the Indole-3-Acetic Acid–Amido Synthetase GH3-8 Suppresses Expansin Expression and Promotes Salicylate- and Jasmonate-Independent Basal Immunity in Rice
Xinhua Ding 1, Yinglong Cao 1, Liling Huang 1, Jing Zhao 1, Caiguo Xu 1, Xianghua Li 1, and Shiping Wang 1*
1 National Key Laboratory of Crop Genetic Improvement, National Center of Plant Gene Research (Wuhan), Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, China
* To whom correspondence should be addressed. E-mail:
New evidence suggests a role for the plant growth hormone auxin in pathogenesis and disease resistance. Bacterial infection induces the accumulation of indole-3-acetic acid (IAA), the major type of auxin, in rice (Oryza sativa). IAA induces the expression of expansins, proteins that loosen the cell wall. Loosening the cell wall is key for plant growth but may also make the plant vulnerable to biotic intruders. Here, we report that rice GH3-8, an auxin-responsive gene functioning in auxin-dependent development, activates disease resistance in a salicylic acid signaling– and jasmonic acid signaling–independent pathway. GH3-8 encodes an IAA–amino synthetase that prevents free IAA accumulation. Overexpression of GH3-8 results in enhanced disease resistance to the rice pathogen Xanthomonas oryzae pv oryzae. This resistance is independent of jasmonic acid and salicylic acid signaling. Overexpression of GH3-8 also causes abnormal plant morphology and retarded growth and development. Both enhanced resistance and abnormal development may be caused by inhibition of the expression of expansins via suppressed auxin signaling.
附：王石平简介（内容包括主要经历、主要研究内容及成果、培养研究生情况）：
王石平，女，1955年5月出生，博士，教授，博导。1977年毕业于华中农学院(现华中农业大学），留校任教。1984年至1986年在英国爱丁堡大学获组织和细胞化学哲学硕士学位，1991年至1994年在美国弗吉尼亚大学理工学院暨州立大学获博士学位。1986年1月至7月在美国加州大学戴维斯分校作访问学者。
先后主持国家自然科学基金、国家“863”、“973”、国家转基因植物研究与产业化专项、国家教委、中华农业科教基金等10余项课题的研究，主要从事水稻基因组进化、水稻抗病基因鉴定、定位、分离克隆以及水稻功能基因组等方面的研究。在国内率先利用同源序列法分离抗病基因，已获得目标候选基因，正转化水稻做功能鉴定；开始了我校生物信息学的研究和教学，构建了生物信息学的技术平台，并用于水稻的功能基因组研究；是我校生物信息学新兴学科的主要奠基人之一。发表学术研究论文35篇，其中，1999年发表在美国科学院院刊(PNS）上的“The distribution and copy number of copia-like retrotransposons in rice and their implications in the organization and evolution of the genome”论文获2000年湖北省第五届遗传学会优秀论文特等奖。多次参加国际学术会议，并作报告。
在研项目：“863”“利用数量抗病基因和主效抗病基因改良杂交水稻亲本对白叶枯病和稻瘟病的抗性”、“973”“水稻和小麦抗主要真菌病害的分子遗传学基础”以及国家自然科学基金“应用cDNA芯片技术从水稻中分离克隆组织特异性启动子”。
目前正在指导的在读博士生6人、硕士生14人。
