四川农业大学水稻所揭示抗病蛋白RPW8.2的广谱抗性机制

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RPW8.2是从拟南芥生态型MS-0中通过图位克隆得到的一个对白粉菌具有广谱抗性的基因， RPW8.2蛋白特异的定位于吸器外质膜（extra-haustorial membrane, EHM）上，抗性过程中伴随着水杨酸的积累、PR基因的升高、H2O2的积累、胼胝质的沉积和超敏反应(hypersensitive response, HR) 的发生。然而，RPW8.2的抗性机制尚不明确。

近日，四川农业大学水稻所王文明研究员团队在 The Plant Journal 在线发表了题为 Multiple intramolecular trafficking signals in RESISTANCE TO POWDERY MILDEW 8.2 are engaged in activation of cell death and defense 的研究论文，揭示了拟南芥广谱抗病蛋白RPW8.2分别在细胞核与细胞质中介导抗性与细胞死亡，不同亚细胞器的协同作用使其产生对白粉菌的广谱抗性。



该研究根据RWP8.2含有多个核质穿梭信号的特性，使用外源核定位信号（nuclear localization signal, NLS）或核输出信号（nuclear export signal, NES）改变RPW8.2自身核质穿梭信号的平衡，使其特异的定位于细胞核或细胞质中。研究发现，定位于细胞核中的RPW8.2可以对白粉菌产生抗性，而定位于细胞质中的RPW8.2可以诱导细胞死亡却没有抗性。研究还发现，在无病原菌侵染时，RPW8.2通过蛋白酶体和液泡途径快速降解以免影响植物的正常生长。RPW8.2的C末端是诱导细胞死亡的关键元件，而EHM定位信号测抑制细胞死亡，植物衰老过程参与了RPW8.2所介导的HR反应。这说明RPW8.2在细胞核、细胞质和EHM上的协同作用是使其发挥广谱抗性的关键。


RPW8.2作用模型

该论文的第一作者为黄衍焱博士，王文明研究员和美国马里兰大学的Shunyuan Xiao为共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金的支持。

点击底部“阅读原文”查看论文原文。信息来源于四川农大，有所修改。