2020年7月13日,PLOS遗传学在线发表了河北农业大学植物保护学院王海燕教授的研究论文《Tat LP 1与tap R1的相互作用对叶锈菌防御反应的贡献》。该研究揭示了TaPR1和TaTLP1之间的相互作用,增强了小麦对叶锈病的抗性。
疾病相关蛋白在植物系统获得性抗性中起关键作用。迄今为止,已从植物中鉴定出17个PR蛋白家族,它们在抵抗多种病原菌中发挥作用。在众多PR家族成员中,PR1、PR2和PR5在植物抗病研究中无处不在。它们通常编码一些抗菌蛋白。当受到生物或非生物胁迫刺激时,它们的表达水平迅速增加并在整个植物系统中积累,这是植物SAR的重要组成部分,也是植物抗病的标志。然而,PR蛋白的生化活性和小麦抗叶锈病的机制仍不清楚。
在明确TaPR1和TaTLP1参与小麦早期抗叶锈病防御反应的基础上,我们课题组重点研究了TaPR1和TaTLP1相互作用的分子机制和意义。本研究通过GFP-Trap和质谱技术发现了TaPR1和TaTLP1之间的相互作用,并且通过qPCR发现tapr1和tatlp1的表达模式相同。利用酵母双杂交技术、双分子荧光互补、共定位和共免疫沉淀技术进一步证实了TaTLP1和TaPR1之间的相互作用。在此基础上,通过构建TaPR1氨基酸缺失突变体,将TaPR1的关键相互作用位点锁定在碳末端第113位和第164位氨基酸之间。利用体外抑菌实验和基因共沉默技术,证明TALP1与TaPR1的相互作用在抑制锈病的生长和侵染方面起到了加性作用,表明TaPR1-TaTLP1的相互作用正在调控小麦对叶锈病的抗性。本文首次报道了TaPR1和TaTLP1的相互作用,不仅为TaPR1和TaTLP1的抗锈性研究提供了新的见解,也为PR蛋白的研究提供了新思路。
河北农业大学博士生王菲为本文第一作者,王海燕教授、刘大群教授为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金的资助。
论文链接:
https://journals.plos.org/plosgenetics/article? id = 10.1371/journal . pgen . 1008713
参考文献:
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