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Plant Physiology:受体类激酶介导植物先天免疫研究获系列进展

来源:中国科学院微生物研究所 2017-07-14 12:13

 

 

植物对病菌的识别主要存在于两个层面,对病菌表面保守的分子特征物质(PAMP)的识别(PTI,PAMPs triggered immunity)和对致病因子(effector)的识别(ETI,Effector triggered immunity)。这两个层面上的识别都可以激活下游的抗病基因,而这些基因的激活很多是通过蛋白磷酸化修饰实现的。

中国科学院微生物研究所刘俊课题组一直致力于研究拟南芥受体类激酶在植物先天免疫中的作用。该课题组在研究中发现一类凝集素受体类激酶(LecRKs,lectin receptor like kinases)在对PTI的响应过程中起了重要作用。PAMPs的处理可以诱导LecRKs的表达,激活的LecRKs可以招募钙离子依赖的激酶(CPKs)去磷酸化细胞质膜NADPH氧化酶D(RbohD),进而激活植物内的过氧化氢-水杨酸回路,激起植物的免疫应答反应(如图)。这也是拟南芥中首次报道的可以将PTI和水杨酸信号通路联系起来的信号组分。

该研究成果已在线发表在国际期刊《植物生理学》(Plant Physiology)上,刘俊课题组博士生罗旭明和助理研究员徐宁为文章的共同第一作者,刘俊为通讯作者。

另一方面,为了抑制植物PTI过程,病菌进化并获得了一些致病因子,这些致病因子可以通过干扰PTI的过程从而增加病菌的侵染能力,而拟南芥中的防卫蛋白RIN4可以识别不同的致病因子从而将植物的免疫应答引向更为强烈的ETI过程。刘俊课题组的研究发现拟南芥激酶亚家族VII中的多个胞质受体类激酶既可以与致病因子AvrB互作,也可以与防卫蛋白RIN4互作。这一发现的重要意义在于揭示了拟南芥中存在多个可以识别致病因子AvrB的受体类激酶,它们可以保证防卫蛋白RIN4被超级磷酸化,进而激起强烈的免疫应答反应来抵抗病菌的入侵。

该研究成果已在线发表在植物病理领域国际期刊Molecular Plant-Microbe Interactions上,刘俊课题组助理研究员徐宁为文章的第一作者,刘俊为通讯作者。这两项研究得到了中科院战略性先导科技专项、“百人计划”启动经费和国家自然科学基金的资助。(生物谷Bioon.com)

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