植物胞內(nèi)免疫受體（NLRs）在識別病原物和誘導(dǎo)植物抗病反應(yīng)中發(fā)揮重要作用。NLRs是植物中最大的一類抗病基因，NLRs在識別病原物效應(yīng)蛋白之后，能夠迅速誘導(dǎo)抗病反應(yīng)，將病原物限制在侵染點(diǎn)附近，從而使植物對病原物達(dá)到免疫的效果。番茄斑萎病毒（TSWV）是世界范圍內(nèi)危害最嚴(yán)重的植物病毒之一，在生產(chǎn)實(shí)踐中，Sw-5b是番茄中控制TSWV最為有效也是在抗病育種中利用最為廣泛的抗病基因。Sw-5b屬于植物NLR免疫受體，它分布在細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核，但是不同亞細(xì)胞定位的Sw-5b NLR發(fā)揮何種抗病毒作用目前仍不清楚。

 

　　病毒在植物中成功侵染需要幾個關(guān)鍵步驟，包括病毒的復(fù)制、細(xì)胞間移動和長距離移動。2021年6月7日，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)陶小榮教授團(tuán)隊在植物學(xué)知名期刊《New Phytologist》發(fā)表題為《Cytoplasmic and nuclear Sw-5b NLR act both independently and synergistically to confer full host defense against tospovirus infection》的研究論文，揭示Sw-5b免疫受體蛋白通過定位于細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核分別誘導(dǎo)對病毒的復(fù)制、細(xì)胞間移動和長距離移動的抗性，Sw-5b在細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核誘導(dǎo)的抗性能夠協(xié)同作用，進(jìn)而最大程度上抵御病毒的侵染。

　　研究表明胞質(zhì)定位的Sw-5b能夠誘導(dǎo)強(qiáng)烈的細(xì)胞死亡反應(yīng)來抑制TSWV的復(fù)制，但是這一抗性反應(yīng)不足以阻斷病毒的細(xì)胞間和遠(yuǎn)距離移動。細(xì)胞核定位的Sw-5b也能夠觸發(fā)寄主的防御反應(yīng)，這種防御反應(yīng)較弱地抑制病毒的復(fù)制，但能夠強(qiáng)烈地抑制番茄斑萎病毒的細(xì)胞間和長距離運(yùn)動。此外，細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核Sw-5b能夠協(xié)同發(fā)揮作用，作用于病毒侵染的不用階段。研究結(jié)果表明Sw-5b通過不同的亞細(xì)胞定位誘導(dǎo)不同的抗性反應(yīng)來阻斷不同的病毒感染步驟，這些發(fā)現(xiàn)為我們目前對植物NLRs在介導(dǎo)病毒感染抗病免疫中的特殊作用機(jī)理增加了新的認(rèn)識。

　　該研究是該課題組繼揭示Sw-5b對番茄斑萎病毒屬病毒的廣譜抗性機(jī)制（Plant Cell, 2017）、兩步識別新機(jī)制（Molecular Plant, 2019）和Sw-5b抗病基因人工改良設(shè)計（Plant Biotechnology Journal, 2021）之后取得的又一重要研究結(jié)果。論文第一署名單位為南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，植物保護(hù)學(xué)院博士生陳虹宇、已畢業(yè)博士研究生錢新、陳小姣為論文共同第一作者，陶小榮教授為通訊作者。植物病毒研究團(tuán)隊徐毅教授和朱敏副教授等人參與了該項研究。研究得到國家自然科學(xué)杰出青年基金和重點(diǎn)項目的資助。

 

　　原文鏈接：https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/nph.17535