胰蛋白酶抑制劑介導(dǎo)的稻瘟菌與水稻互作模型 植保所供圖
5月16日，《植物生物技術(shù)》在線發(fā)表了一種水稻與稻瘟菌互作的新機(jī)制，證明水稻的胰蛋白酶抑制劑在植物先天免疫中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，為創(chuàng)制新的病害防控策略和抗病分子育種奠定了理論基礎(chǔ)和候選基因。
中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所作物有害生物功能基因組研究創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)研究員寧約瑟介紹，蛋白酶和蛋白酶抑制劑的調(diào)控在植物與病原菌協(xié)同進(jìn)化過程中發(fā)揮著重要作用。病原菌分泌的一些效應(yīng)蛋白，可作為蛋白酶抑制劑抑制植物的蛋白酶活性，從而破壞植物免疫反應(yīng)。然而，植物中的蛋白酶抑制劑是否也可以作為效應(yīng)蛋白的靶標(biāo)以及是否參與寄主抗病蛋白介導(dǎo)的防御反應(yīng)還不清楚。
該研究發(fā)現(xiàn)，稻瘟菌效應(yīng)蛋白可特異性識(shí)別水稻的胰蛋白酶抑制劑，并抑制其活性。這說明胰蛋白酶抑制劑是水稻免疫的關(guān)鍵正調(diào)控因子。
同時(shí)，該胰蛋白酶抑制劑還可以與水稻抗病蛋白相互作用?？共〉鞍卓梢栽鰪?qiáng)抑制劑活性，而該抑制劑參與抗病蛋白對(duì)毒性小種的抗病性。
該研究率先發(fā)現(xiàn)病原菌效應(yīng)蛋白通過靶標(biāo)寄主胰蛋白酶抑制劑削弱抗病性，而寄主抗病蛋白通過增強(qiáng)抑制劑活性促進(jìn)抗病性的分子機(jī)制。
該研究得到國家重點(diǎn)研發(fā)專項(xiàng)、國家自然科學(xué)基金和中國農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程等項(xiàng)目資助。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1111/pbi.13400
