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    單衛(wèi)星教授團隊發(fā)現(xiàn)新型內(nèi)源分泌肽激發(fā)植物的PTI免疫反應(yīng)和疫霉菌抗性

    放大字體  縮小字體 時間:2020-12-07 10:14 來源:西北農(nóng)林科技大學(xué) 作者: 潘小東   原文:
    核心提示:近日,《Journal of Integrative Plant Biology》雜志在線發(fā)表了農(nóng)學(xué)院單衛(wèi)星教授團隊題為《The novel peptide NbPPI1 identified from Nicotiana benthamiana triggers immune responses and enhances resistance against Phytophthora pathogens》的研究文章。植物保護學(xué)院博士生文曲江為論文第一作者,單衛(wèi)星教授為論文通訊作者。
      近日,《Journal of Integrative Plant Biology》雜志在線發(fā)表了農(nóng)學(xué)院單衛(wèi)星教授團隊題為《The novel peptide NbPPI1 identified from Nicotiana benthamiana triggers immune responses and enhances resistance against Phytophthora pathogens》的研究文章。植物保護學(xué)院博士生文曲江為論文第一作者,單衛(wèi)星教授為論文通訊作者。

      基于跨膜受體(Pattern Recognition Receptor, PRR)胞外識別病菌保守分子模式(Pathogen Associated Molecular Pattern, PAMP)激活的植物免疫(PAMP-Triggered Immunity, PTI)是植物重要的基礎(chǔ)抗性機制??缒な荏w除了識別病菌保守分子模式,同樣能夠識別其自身受到損傷或病菌侵染的危險信號,引發(fā)植物免疫反應(yīng),稱為損傷相關(guān)分子模式(Damage-AssociatedMolecular Pattern, DAMP)。已發(fā)現(xiàn)的跨膜受體均為膜受體激酶(Receptor Kinases, RKs)或類受體蛋白(Receptor-Like Proteins,RLPs),表明植物受到病原微生物侵染產(chǎn)生免疫反應(yīng)的保守性。鑒定植物中病菌侵染相關(guān)的損傷相關(guān)分子模式,認(rèn)識其生物學(xué)功能,可望為探索基于免疫識別的植物廣譜抗病性的改良。

      在前期研究中,單衛(wèi)星教授課題組通過功能鑒定獲得了來源于煙草的可激發(fā)自身免疫反應(yīng)的分泌肽NtPROPPI。在此項研究中,通過序列比對和進化分析,在本氏煙草中鑒定到NtPROPPI的兩個同源基因NbPROPPI1和NbPROPPI2,進一步通過實時定量RT-PCR方法,確認(rèn)其編碼基因的表達響應(yīng)疫霉菌侵染和水楊酸處理的誘導(dǎo);研究工作還通過病毒誘導(dǎo)的基因沉默技術(shù)和根癌農(nóng)桿菌介導(dǎo)的基因瞬時表達方法,確認(rèn)了NbPROPPI1和NbPROPPI2的免疫激活功能,其作為疫霉菌侵染相關(guān)的損傷相關(guān)分子模式激活植物PTI免疫反應(yīng),包括促進flg22引發(fā)的胼胝質(zhì)沉積和活性氧迸發(fā)、激活MAPK磷酸化、PTI途徑相關(guān)基因WRKY33和FRK的表達等,可顯著增強煙草對疫霉菌侵染的抗性。

      針對保守區(qū)段,分別化學(xué)合成NbPROPPI1和NbPROPPI2的碳端20個氨基酸殘基的肽段NbPPI1和NbPPI2,外源施加同樣增強植物對寄生疫霉菌和致病疫霉菌的抗性。進一步的分析表明,NbPPI1的免疫功能依賴免疫共受體BAK1,多肽截短試驗表明NbPROPPI碳端特異的8個氨基酸殘基是其激活免疫反應(yīng)的關(guān)鍵區(qū)域。研究工作發(fā)現(xiàn),來源于煙草的多肽NbPPI作為疫霉菌侵染相關(guān)的損傷相關(guān)分子模式,可激發(fā)植物對疫霉菌的抗性,為通過生物技術(shù)育種提高作物對疫霉菌的抗性奠定了基礎(chǔ)。

      本研究得到了國家自然科學(xué)基金和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)產(chǎn)業(yè)體系的資助。

      全文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/jipb.13033?af=“R
    日期:2020-12-07
     
     行業(yè): 食品檢測
     標(biāo)簽: 免疫 霉菌
     科普: 免疫 霉菌
     
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