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植保所刘凤权团队在国际著名学术期刊Cell Host & Microbe上发表高水平学术论文
作者:植保所
  近日,我院植保所刘凤权实验室与美国南卡罗来纳大学Zheng Qing Fu(傅正擎)实验室合作在国际著名学术期刊Cell Host & Microbe (IF14.946)以长篇正文(Article)形式发表了题为“A Bacterial Type III Effector Targets the Master Regulator of Salicylic Acid Signaling, NPR1, to Subvert Plant Immunity”的研究论文。该研究揭示了丁香假单胞菌三型效应蛋白的新功能和新靶标,解析了一种全新的植物病原细菌致病机制,为发展新的病害控制策略奠定了理论基础。
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  病原物在侵染寄主植物过程中,通过分泌效应蛋白干扰寄主细胞的活动抑制免疫反应,以利于病原物的侵染和繁殖。植物在与病原物长期的共同进化中形成了复杂的免疫防卫系统。植物通过细胞表面模式识别受体和细胞质内的免疫受体蛋白对病原物的分子识别,直接或间接的激活免疫反应。水杨酸作为植物内源激素不仅参与体内的多种生理生化过程更能诱导植物的一系列抗性防卫反应。病原物侵染植物引起过敏反应的同时能大量积累水杨酸,从而进一步诱导邻近植物细胞产生系统获得性抗性。拟南芥NPR1是水杨酸信号通路中的关键调控因子,不仅对植物系统获得性抗性和诱导系统抗性起核心调控作用,而且在植物基础抗性中也发挥重要作用。
  该研究报道了丁香假单胞菌通过三型分泌系统运输的毒性效应蛋白AvrPtoB能够在水杨酸的参与下直接与寄主拟南芥NPR1相互作用,从而促进NPR1被泛素化,最终被寄主的26S蛋白酶体降解并且抑制水杨酸控制的转录重编程,最终影响植物的广谱抗病性。同时该研究进一步验证了NPR1激活下游一系列抗病基因表达并调节细胞壁防卫反应的机制,系统阐述了NPR1在微生物相关分子模式诱导的抗性中的重要作用。
  研究人员对NPR1在植物抗病中所起的重要作用已认识多年,但在该研究发表之前还没发现任何一个病原菌的效应蛋白会攻击NPR1。该研究首次发现小分子物质或者植物激素会促进效应蛋白和它的靶标蛋白之间的相互作用。即AvrPtoB是第一个发现的能攻击活性NPR1蛋白,同时促进微生物相关分子模式受体(FLS2和BAK1)和NPR1降解的效应因子。
合作培养的博士后陈焕为论文的第一作者,刘凤权和Zheng Qing Fu为论文的共同通讯作者。第一署名单位为江苏省农业科学院植物保护研究所。
文章链接: http://www.cell.com/cell-host-microbe/newarticles