我室黄丽丽教授课题组在分子模式受体研究中取得重要进展
在自然生态系统中，植物受到各种病原微生物的威胁。为了应对病原物的侵染，植物进化出了一套复杂的免疫系统。其中，植物能够利用细胞膜上的识别受体（Pattern recognition receptors, PRR）监测病原物产生的分子模式（Pathogen-associated molecular patterns, PAMPs），触发PTI免疫（Pattern-triggered immunity）并诱导广谱且持久的抗性反应。
植物识别受体主要包括两类，即类受体激酶（receptor-like kinases，RLKs）和类受体蛋白（receptor-like proteins，RLPs），不同植物中均存在大量RLK和RLP编码基因。近年来，多个识别受体的免疫调控功能被揭示，然而大部分识别受体的功能仍未明确。另一方面，越来越多的分子模式被鉴定，然而它们在植物中的识别受体大都不清楚。
前期研究发现，苹果树腐烂病菌（Valsa mali）分泌的一个小分子蛋白VmE02能够激发本氏烟、拟南芥、番茄、苹果等多种植物坏死反应，是一个跨界存在于真菌和卵菌中的PAMP分子（Nie et al., 2019）。为鉴定VmE02在植物中的识别受体，研究者利用病毒诱导的基因沉默（VIGS）进行了高通量筛选，发现本氏烟（Nicotiana benthamiana）中的一个类受体蛋白RE02对VmE02诱导的细胞坏死及免疫反应是必需的。利用免疫共沉淀，pull-down及微量热泳动分析发现，RE02能够直接结合并高度亲和VmE02，充分证明RE02是VmE02的直接识别受体（图1）。在本氏烟上沉默RE02后，植物对辣椒疫霉（Phytophthora capsici）及核盘菌（Sclerotinia sclerotiorum）的抗性反应均显著降低（图2），表明RE02正调控植物对病原真菌和卵菌的抗性。
综上，本研究成功匹配到苹果树腐烂病菌中的分子模式VmE02在本氏烟中的识别受体，为将来作物广谱抗病育种提供了重要基因资源及分子理论基础。近日，相关研究以题为“A receptor-like protein from Nicotiana benthamiana mediates VmE02 PAMP-triggered immunity”在New Phytologist上发表。
我校植物保护学院博士后聂嘉俊为论文第一作者，黄丽丽教授为通讯作者。研究受到国家自然科学基金（31671982）以及国家自然科学基金-新疆联合基金（U1903206）的资助。
图1.RE02直接结合并高度亲和VmE02
图2.RE02正调控植物对辣椒疫霉及核盘菌的抗性
