近日，西北農(nóng)林科技大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院黃麗麗教授團(tuán)隊(duì)在《New Phytologist》在線發(fā)表題為“A receptor-like protein from Nicotiana benthamiana mediates VmE02 PAMP-triggered immunity ”的研究論文。植保學(xué)院博士后聶嘉俊為論文第一作者，黃麗麗教授為通訊作者。

 

　　在自然生態(tài)系統(tǒng)中，植物受到各種病原微生物的威脅。為了應(yīng)對病原物的侵染，植物進(jìn)化出了一套復(fù)雜的免疫系統(tǒng)。其中，植物能夠利用細(xì)胞膜上的識別受體，監(jiān)測病原物產(chǎn)生的分子模式，觸發(fā)PTI免疫，并誘導(dǎo)廣譜且持久的抗性反應(yīng)。

 

　　植物識別受體主要包括兩類，類受體激酶（RLKs）和類受體蛋白（RLPs），不同植物中均存在大量RLK和RLP編碼基因。近年來，多個(gè)識別受體的免疫調(diào)控功能被揭示，然而大部分識別受體的功能仍未明確。另一方面，越來越多的分子模式被鑒定，然而它們在植物中的識別受體大都不清楚。

 

　　前期研究發(fā)現(xiàn)，蘋果樹腐爛病菌分泌的一個(gè)小分子蛋白VmE02能夠激發(fā)本氏煙、擬南芥、番茄、蘋果等多種植物壞死反應(yīng)，是一個(gè)跨界存在于真菌和卵菌中的PAMP分子。為鑒定VmE02在植物中的識別受體，該研究利用病毒誘導(dǎo)的基因沉默進(jìn)行了高通量篩選，發(fā)現(xiàn)本氏煙（Nicotiana benthamiana）中的一個(gè)類受體蛋白RE02對VmE02誘導(dǎo)的細(xì)胞壞死及免疫反應(yīng)是必需的。利用免疫共沉淀，Pull-down及微量熱泳動(dòng)分析發(fā)現(xiàn)，RE02能夠直接結(jié)合并高度親和VmE02，充分證明RE02是VmE02的直接識別受體。在本氏煙上沉默RE02后，植物對辣椒疫霉（Phytophthora capsici）及核盤菌（Sclerotinia sclerotiorum）的抗性反應(yīng)均顯著降低，表明RE02正調(diào)控植物對病原真菌和卵菌的抗性。

 

　　

　　RE02正調(diào)控植物對辣椒疫霉及核盤菌的抗性

 

　　該研究成功匹配到蘋果樹腐爛病菌中的分子模式VmE02在本氏煙中的識別受體，為將來作物廣譜抗病育種提供了重要基因資源及分子理論基礎(chǔ)。研究受到國家自然科學(xué)基金、國家自然科學(xué)基金-新疆聯(lián)合基金項(xiàng)目的資助。

 

　　原文鏈接：https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.16995