杂交水稻国家重点实验室在受体激酶领域取得系列进展

2020年，杂交水稻国家重点实验室外聘PI于峰教授与邢俊杰副研究员紧密合作，在受体激酶（RLK）研究方面取得系列重要进展。受体激酶（RLK）调节水稻的产量、育性、品质和逆境胁迫，并在植物界高度保守。其中，受体激酶FERONIA（FER）与其配体快速碱化因子RALF多肽信号近年来在植物生长、育性和逆境中均发挥重要作用，受到国内外高度关注，其在水稻中的重要功能也正逐步被揭示。

1. FER基因调控植物对病原菌的抗性

植物寄生线虫是世界性病害，对水稻、林木、蔬菜等多种经济作物危害巨大。对我国每年可造成上百亿元的经济损失，而稻瘟病是则堪称水稻癌症，可引起大幅度减产，甚至颗粒无收。

2020年10月6日，杂交水稻国家重点实验室课题组在国际知名期刊Molecular Plant以“Nematode-encoded RALF peptide mimics facilitate parasitism through the FERONIA receptor kinase in plant”为题，报道了植物寄生根结线虫通过编码一类与植物RALF类似的多肽RALF-like，作为“秘密武器”，与FER受体蛋白的胞外结构域结合，“挟持”植物FER信号途径，促进JA信号关键蛋白MYC2降解等过程，抑制植物免疫系统，促进线虫的寄生。缺失水稻FLR1受体激酶，提高根节线虫抗性，该研究为解析植物寄生线虫的危害机制提供了重要理论基础。Molecular Plant对该文进行了亮点点评，并作为当期重点推荐的三篇论文之一进行推荐。

同年3月25日，课题组在植物学著名期刊Journal of Experimental Botany报道鉴定了FER在水稻中的16个同源家族基因FLRs，并获得12个FLRs基因水稻突变体。发现部分flr突变体展现出较好的水稻稻瘟病抗性，但是不影响其生长过程，为理解水稻抗病和生长平衡机制提供了新素材。于峰教授和杂交水稻国家重点实验室邓华凤研究员、邢俊杰副研究员为共同通讯作者。此外，邢俊杰副研究员依托本部分工作，获2020年国家自然科学基金面上项目支持，拟进一步深入挖掘受体激酶调控水稻稻瘟菌响应的分子机理。

2. FLR家族成员调控水稻籽粒大小及品质

2020年8月20日，在生物学一区TOP期刊Science China Life Science以“Roles of FERONIA-like receptor genes in regulating grain size and quality in rice”为题报道，对水稻中12个FLR基因家族成员进行了研究，发现FLR1, FLR2, FLR8和FLR15调控水稻籽粒大小，并且FLR1通过与籽粒大小正调节因子OsRac1互作，进而影响细胞分裂。此外还详细分析了FLR1在稻米品质调控中的功能，为稻米品质改良提供了新靶点。

3. RALF-FER网络调控RNA代谢

2020年5月20日，在Science子刊Science Advances报道了RALF1-FER信号通过磷酸化RNA结合蛋白GRP7，调控mRNA的可变剪接，进而影响植物对逆境激素ABA的应答。同时，在国际知名期刊Molecular Plant报道了RALF1-FER信号促进mRNA翻译的过程，RALF1-FER通过磷酸化翻译起始因子eIF4E1促进mRNA翻译，从而调节根毛细胞极性生长的机制。Molecular Plant对该文进行了亮点点评，并以封面论文形式进行推荐。