重庆花卉种植联盟

植保所植物抗病功能基因研究组在水稻天然免疫分子机制研究中取得重要进展

植物科学最前沿2018-04-15 21:47:53

欢迎点击「植物科学最前沿」↑关注我们!

近日,Cell子刊病原学领域权威期刊Cell Host & Microbe在线发表了由中国农业科学院植保所王国梁研究员团队领衔完成的题为“The Monocot-Specific Receptor-like Kinase SDS2 Controls Cell Death and Immunity in Rice”的研究论文。该研究系统解析了水稻等单子叶植物特有的SD-1类型受体激酶在细胞死亡和水稻先天免疫反应中的调控机制。


前期研究中,王国梁研究团队发现水稻假病斑突变体spl11显著增强了对稻瘟病和白叶枯病的抗耐性,图位克隆结果显示SPL11编码U-Box类型泛素连接酶(Zeng et al., 2004, Plant Cell)。为了解析SPL11介导的细胞死亡和先天免疫分子机制,通过酵母双杂交鉴定到SPL11与小G蛋白激活因子(Rho GTPase-activating protein,RhoGAP)SPIN6互作并降解后者负调控水稻细胞凋亡和免疫反应,而SPIN6通过调控小G蛋白OsRac1的激活来调控水稻的免疫反应(Liu et al.,2015, PLoS Pathogens)。另一方面,通过人工诱变得到了spl11突变体的一系列抑制子(spl11 cell-death suppressor, sds)(Shirsekar et al., 2014, MPMI)。然而这些抑制子如何参与spl11介导的细胞死亡和先天免疫还不清楚。


此项研究通过遗传学手段鉴定到spl11突变体的一个抑制子sds2(spl11 cell-death suppressor 2)。有趣的是,SDS2编码一个单子叶植物特异的SD-1类型的受体激酶且与SPL11存在直接的相互作用。SDS2具有特异性的激酶活性并可磷酸化修饰SPL11,与此同时,SPL11可以促进SDS2的泛素化降解。进一步分析发现,SDS2与类受体胞质激酶OsRLCK118和OsRLCK176相互作用。生化分析和遗传学结果表明,OsRLCK118可通过磷酸化修饰NADPH氧化酶OsRbohB促进活性氧产生进而正调控水稻先天免疫。该研究从水稻类病斑突变体spl11抑制子鉴定入手,鉴定了泛素连接酶SPL11下游的重要受体激酶SDS2,揭示了泛素连接酶-受体激酶-类受体胞质激酶-NADPH氧化酶的信号转导通路,对进一步解析植物的先天免疫分子机制奠定了重要基础,也为水稻广谱抗病分子育种提供了新的理论切入点。


         植保所博士后范江波博士为论文第一作者,王国梁研究员为论文的通讯作者。合作者包括来自包括美国俄亥俄州立大学、美国德州农工大学、清华大学以及韩国庆熙大学的研究人员。该研究得到国家重点研发计划和中国科协“青年人才托举工程”等项目资助。


点击下方“阅读全文”查看论文全文

友情链接