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课题组在小麦全生育期高温抗条锈病分子机制的新进展

        2022812日,西北农林科技大学作物病虫害监测与治理团队在国际著名期刊The Plant Journal在线发表了题为 A Puccinia striiformis f. sp. tritici effector inhibits the high-temperature seedling-plant resistance in wheat” 的研究论文。该研究揭示了胞质类受体激酶TaRIPK介导的保卫模型在小麦高温抗条锈性中的调控作用,阐明了条锈菌响应寄主高温抗病性的分子机制。胡小平教授为论文的通讯作者,已毕业博士胡洋山为该论文的第一作者,硕士研究生苏畅、张悦,商鸿生教授、李宇翔副教授和美国华盛顿州立大学Xianming Chen教授参与了本项工作。

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小麦高温抗条锈性指较高的环境温度诱导产生的一种低反应型抗病性,具有广谱和持久的特点。20世纪90年代以来,该团队从我国800个小麦品种中筛选鉴定了40个具有高温全生育期抗病性的品种。

小偃6号是李振声院士团队利用染色体工程育成的高产优质小麦品种,自1975年推广以来一直保持着良好的田间抗锈性,是典型的高温全生育期抗条锈性品种。本研究通过对小偃6号小麦植株与CYR32在温度调控下转录组数据的分析,鉴定出一个在条锈菌侵染及高温处理后高表达的类受体激酶TaRIPK,在小麦植株中沉默该基因显著减弱了其高温抗条锈性。进一步研究表明,TaRIPK与小麦中的木瓜类半胱氨酸蛋白酶TaPLCP1互作,并将其磷酸化,触发NBS-LRR蛋白TaRPM1介导的免疫反应,还发现条锈菌效应蛋白PSTG_01766靶向TaPLCP1,抑制其磷酸化水平,并且影响其亚细胞定位,进而抑制小麦的高温抗病性。本研究揭示了TaPLCP1同时受到小麦R蛋白的保卫和病原菌效应蛋白的攻击,在高温抗病性中发挥中心枢纽的功能。

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该研究得到了国家小麦产业技术体系(CARS-03-37)、国家自然科学基金(3197221931271985)与国家重点研发计划(2018YFD0200402)等项目资助。

报道链接https://news.nwafu.edu.cn/xscg/38fca7d618e544abb74e56a490b854eb.htm

原文链接https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.15945