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植保所刘凤权团队在国际著名学术期刊上发表综述解读文章
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201911,针对国际上植物防卫反应机制相关研究领域的新进展,江苏省农科院植保所刘凤权和南卡罗来纳大学Zheng Qing Fu合作团队应邀在线发表了2篇综述解读文章。

第一篇题为“Deceiving the chaperone”的新闻视点文章发表在 Nature PlantsIF13.297)期刊上。文章解读并评论了病原细菌效应蛋白进化出的一种独特策略,即具有激酶活性的细菌效应蛋白通过模拟客户蛋白而抑制植物防卫反应的新机制。

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热激蛋白90HSP90)作为一种分子伴侣,可通过协助其客户蛋白(NB-LRR抗性蛋白和蛋白激酶)的正确折叠而在植物防卫反应中发挥重要作用。丁香假单胞菌III型效应蛋白HopBF1是一种最小且具有非典型蛋白激酶活性的激酶。研究发现,HopBF1可模仿HSP90的客户蛋白,通过磷酸化使HSP90失活;而HSP90的失活使得抗性蛋白和激酶变得不稳定,从而使抗性蛋白和蛋白激酶无法正常激活植物防卫反应,导致丁香假单胞菌在其寄主植物上引起严重的病害。

第二篇题为“Connecting the Dots: A New and Complete Salicylic Acid Biosynthesis Pathway”的焦点文章发表在Molecular PlantIF10.812)期刊上。文章综述了在病原菌诱导下植物中水杨酸(SA)生物合成途径,特别是近期新发现的一个完整途径的进展进行了综述,并对未来相关研究工作提出了展望和设想。

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SA作为植物内源激素不仅参与体内的多种生理生化过程,也在诱导植物防卫反应中发挥重要作用。早期研究发现,细菌可以通过两步法合成SA,即由ICS(异分支酸合酶)将分支酸转化为异分支酸,再由IPL(异分支酸丙酮酸裂解酶)合成SA。病原菌在侵染植物过程中引起大量水杨酸的积累,但是研究人员一直没能从植物中鉴定到IPL或其同似物,因此,多年来植物中如何从异分支酸合成SA的一直是个迷。近年来的研究表明,病原菌侵染植物后,显著诱导ICS1EDS5PBS3EPS1的表达。ICS1在叶绿体中将分支酸转化为异分支酸。EDS5或位于叶绿体膜上的SID1将异分支酸转运到细胞质中。PBS3在细胞质中催化L-谷氨酸与异分支酸结合形成异分支酸-9-谷氨酸,然后在芸苔科植物中由EPS1加速转化为SA,而在没有EPS1的非芸苔科植物中,SA则主要通过异分支酸-9-谷氨酸自发衰变而成。

文章总结了在病原菌诱导下非芸苔科植物中存在的一个由PBS3EPS1组成了新的SA生物合成途径。此外,在病原菌诱导SA合成过程中,还需要EDS1PAD4NDR1等重要蛋白参与,文章据此提出了未来相关研究工作的一些设想。

联合培养的博士后陈焕为2篇文章的第一作者,刘凤权与傅正擎为论文共同通讯作者。江苏省农科院植保所为第一署名单位。

 

论文链接 https://www.nature.com/articles/s41477-019-0552-3

     https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1674205219303715?via%3Dihub