Arid
我室黄丽丽教授课题组在分子模式受体研究中取得重要进展  News
Date:2020-10-14   Source:[中国] 旱区作物逆境生物学国家重点实验室

在自然生态系统中,植物受到各种病原微生物的威胁。为了应对病原物的侵染,植物进化出了一套复杂的免疫系统。其中,植物能够利用细胞膜上的识别受体(Pattern recognition receptors, PRR)监测病原物产生的分子模式(Pathogen-associated molecular patterns, PAMPs),触发PTI免疫(Pattern-triggered immunity)并诱导广谱且持久的抗性反应。

植物识别受体主要包括两类,即类受体激酶(receptor-like kinases,RLKs)和类受体蛋白(receptor-like proteins,RLPs),不同植物中均存在大量RLK和RLP编码基因。近年来,多个识别受体的免疫调控功能被揭示,然而大部分识别受体的功能仍未明确。另一方面,越来越多的分子模式被鉴定,然而它们在植物中的识别受体大都不清楚。

前期研究发现,苹果树腐烂病菌(Valsa mali)分泌的一个小分子蛋白VmE02能够激发本氏烟、拟南芥、番茄、苹果等多种植物坏死反应,是一个跨界存在于真菌和卵菌中的PAMP分子(Nie et al., 2019)。为鉴定VmE02在植物中的识别受体,研究者利用病毒诱导的基因沉默(VIGS)进行了高通量筛选,发现本氏烟(Nicotiana benthamiana)中的一个类受体蛋白RE02对VmE02诱导的细胞坏死及免疫反应是必需的。利用免疫共沉淀,pull-down及微量热泳动分析发现,RE02能够直接结合并高度亲和VmE02,充分证明RE02是VmE02的直接识别受体(图1)。在本氏烟上沉默RE02后,植物对辣椒疫霉(Phytophthora capsici)及核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum)的抗性反应均显著降低(图2),表明RE02正调控植物对病原真菌和卵菌的抗性。

综上,本研究成功匹配到苹果树腐烂病菌中的分子模式VmE02在本氏烟中的识别受体,为将来作物广谱抗病育种提供了重要基因资源及分子理论基础。近日,相关研究以题为“A receptor-like protein from Nicotiana benthamiana mediates VmE02 PAMP-triggered immunity”在New Phytologist上发表。

我校植物保护学院博士后聂嘉俊为论文第一作者,黄丽丽教授为通讯作者。研究受到国家自然科学基金(31671982)以及国家自然科学基金-新疆联合基金(U1903206)的资助。

3.png

图1.RE02直接结合并高度亲和VmE02


4.png

图2.RE02正调控植物对辣椒疫霉及核盘菌的抗性


     Original URL:https://csbaa.nwafu.edu.cn/kydt/aaf5c6d79239495d92f1e7798599ebea.htm

Items in the repository are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.