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【科研进展】我院刘俊/徐宁团队在植物气孔免疫方面取得新进展
发布日期:2024-05-09 浏览次数: 信息来源:植保学院 字号:[ ]

近日,我院刘俊/徐宁团队在 The Plant Journal 在线发表了题为“Coronatine orchestrates ABI1-mediated stomatal opening to facilitate bacterial pathogen infection through importin β protein SAD2”的研究论文。该研究揭示了丁香假单胞菌分泌的植物毒素冠菌素(coronatine,COR)通过调控植物蛋白磷酸酶ABI1的入核,使植物气孔开放进而促进侵染。

气孔是分布在植物叶片表皮上由两个保卫细胞形成的开口,关于植物如何调控气孔运动的分子机理研究一直是植物科学领域的前沿热点,也是亟待解决的科学难题,气孔免疫也一直是植物先天免疫研究的热点以往的研究发现,植物激素脱落酸(abscisic acid,ABA)能够诱导植物气孔关闭从而阻止病原菌的侵染。然而,一些病原细菌在侵染早期能够分泌COR来抑制植物的ABA信号并诱导气孔重新开放进而促进自身的侵染,但其内在的机制目前仍不清楚。

SAD2属于importin β蛋白家族,可以介导底物蛋白的核质转运。本研究发现SAD2参与了拟南芥气孔免疫,sad2-3突变体对Pst DC3000的抗性增强。进一步的蛋白互作实验发现SAD2可以与clade A protein PP2Cs成员中的ABI1和ABI12互作。COR处理会增强ABI1在细胞核中的积累,负调控ABA信号转导并降低植物对ABA的敏感性;而在sad2突变体中, ABI1在细胞核中的积累受到明显影响,表明SAD2调控了ABI1的入核(图1)。

图1.COR处理促进了ABI1在拟南芥细胞核中的积累

该研究揭示了丁香假单胞菌Pst DC3000是如何通过分泌COR来抑制ABA信号并诱导植物重新打开气孔进而帮助自身侵染的分子机制(图2)。

2. ABI1SAD2响应COR并调控植物免疫的模式图

中国农业大学植保学院博士生刘璐为本论文的第一作者,中国农业大学植保学院徐宁副教授为本论文的通讯作者,中国农业大学植保学院刘俊教授为本论文提供了重要指导。硕士生纪雪晗、博士生赵霞及已毕业博士生刘言志参与了本工作。特别感谢中国农业大学郭岩教授、李继刚教授、福建农林大学徐通达教授和中科院微生物研究所叶健研究员在实验材料上提供的支持与帮助。该研究获得国家自然科学基金面上项目(32270297)和国家杰出青年科学基金项目(32225043)的资助。

原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.16784

实习编辑 邬东澎

责任编辑 吴昕怡

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