遗传发育所在植物先天免疫机制研究中取得新进展

遗传与发育生物学研究所, 2013-04-02

植物为了抵御病原菌的入侵，在长期的进化中，形成了十分复杂的免疫系统, 包括基础抗性和抗病基因介导的抗性两个层次。基础抗性属于第一层次的植物天然免疫，通常由植物表面的受体(PRRs)对病原相关分子模式（PAMPs）进行识别后引发，具有相对广谱、稳定和持久的特点。病原相关分子模式是许多病原菌普遍具有的，在进化上比较保守，如细菌鞭毛蛋白。而受体蛋白激酶FLS2可感受细菌鞭毛蛋白，激活植物先天免疫反应。然而，植物如何调控先天免疫反应还不清楚。

通过遗传学的方法，中科院遗传与发育生物学研究所唐定中实验室克隆了拟南芥胞质型激酶（RLCK）BSK1，发现BSK1是植物抗病反应的正调控因子，参与白粉病抗性。研究发现，BSK1参与对多种植物病原菌的抗病反应，如假单胞杆菌及霜霉菌等。BSK1不仅参与基础抗性，同时还参与R基因介导的抗性。进一步研究发现，BSK1能与PAMP受体FLS2形成复合体，调控FLS2介导的先天免疫反应。

十分有趣的是，先前的研究发现BSK1与油菜素甾醇的受体BRI1互作，是BRI1的磷酸化底物。BRI1通过感受油菜素甾醇激素，磷酸化BSK1蛋白，激活油菜素甾醇信号通路，控制植物生长发育过程。研究人员对BSK1的生化特性进行了研究，发现BSK1具有体外激酶活性，而且激酶活性是BSK1抗病功能所必需的。然而，BSK1的BRI1磷酸化位点突变并不影响其抗病的功能，表明BSK1可分别调控甾醇信号转导和植物抗病反应，即这两种功能可能可以区分。这些结果为深入了解植物激素与抗病信号通路的互作，以及生长发育与植物抗病之间的交互应答（cross-talk）提供了新的线索和理论依据。