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触发稻瘟病抗性的“闸门”开关找到

   日期:2019-09-02     来源:科技日报    浏览:462    
  稻瘟病是世界上最具破坏性的水稻病害之一。水稻往往依靠自身免疫系统抵御病原物的入侵,但是到底是什么物质触发了水稻抗性的“闸门”开关,又是什么物质发挥了“哨兵”的作用,传递了入?#20013;?#21495;?近日,南京农业大学万建民院?#23458;?#38431;成功克隆出调控水稻先天免疫的新基因OsCNGC9,并且揭示了该基因影响水稻苗期稻瘟病抗性的分子机制,相关研究成果在线发表在国际权威学术期刊Cell Research(《细胞研究》)上。
 
  在植物免疫反应过程中,植物通过细胞膜上的受体“识别”病原相关分子,从而激活一系列的抗性反应,文章共同第一作者、南京农业大学王家昌博士表示,细胞质中钙离?#20248;?#24230;的瞬时上升是植物免疫反应的早期重要“信号灯”,通过向防御系统发出敌人入侵的信号,从而启动一系列的防御机制。但是,钙离子到底是通过什么“闸门”迅速汇聚,又是什么触发了这一关键“闸门”的开关,一直以来未被揭示。
 
  南京农业大学万建民院?#23458;哦油?#36807;突变体鉴定、遗传分析和基因定?#22351;?#26041;法,成功克隆了新基因OsCNGC9,其编码的环核苷酸门控离?#27833;?#36947;蛋白9能够“传输”钙离子流。研究还发现,与抗性机制相关的类受体激酶OsRLCK185能?#25381;隣sCNGC9相互作用,并通过磷酸化修饰改变其通道活性,过量表达OsCNGC9?#19978;?#33879;提高水稻的PTI反应和苗期稻瘟病抗性。
 
  文章通讯作者万建民院士有个生动的比喻,这一系列的过程犹如一场“军备演练”:“哨兵”触发开关、“闸门”随之开启、“卫兵”大量汇聚、释放重要信号、系统投入战斗。此前研究者?#20405;?#26159;看到了“信号灯”,对于之前的“闸门”和“哨兵”如何发挥作用知之甚少。他向记者解释,首先,植物通过细胞膜上的受体PRR识别病原相关分子,PRR发挥的是“传令兵”的角色,接着,类受体激酶OsRLCK185充当了一个称职的“哨兵”,它触发了关键“闸门”OsCNGC9的开关,“闸门”一开,钙离子便能迅速集结形成“信号灯”,紧接着“卫兵”进行一系列的免疫反应。
 
  该研究建立了一条从病原识别到钙通道激活的免疫信号传导途径,揭示了OsCNGC9在介导细胞质钙离子升高和水稻抗病中的作用,为水稻抗稻瘟病育种提供了重要的材料和理论基础。中科院?#37319;?#25152;和中科院遗传所也参与了部分研?#25239;?#20316;。
 
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