Science | 重磅研究揭示作物对致病疫霉的免疫机制！

以下文章来源于Ad植物微生物 ，作者周小马

植物细胞表面的模式识别受体（PRRs）和细胞内的免疫受体相互配合，提供了对微生物侵染的强大抵抗力。空间上分离的植物免疫受体对植物免疫的协同激活表明它们是共同进化的。在整个植物谱系中观察到的编码表面和细胞内免疫受体的基因数量之间存在很强的相关性，这支持了在不同植物细胞区系中启动的免疫反应相互增效的概念。据推测，生态位中的病原体胁迫推动了植物免疫受体的进化，但目前还缺乏天然植物种群间植物 PRR 序列和功能多样化的证据。

2023年8月24日，国际顶级学术期刊Science发表了荷兰瓦赫宁根大学Vivianne Vleeshouwers和德国图宾根大学Thorsten Nürnberger等团队合作的最新相关研究成果，题为Functional diversification of a wild potato immune receptor at its center of origin的研究论文。英国东英吉利大学塞恩斯伯里实验室（Science is the lifestyle! 走进英国塞恩斯伯里实验室 (TSL)！）Sophien Kamoun团队为论文的共同作者。

卵菌Phytophthora infestans会破坏马铃薯作物，最著名的是在19世纪中期的爱尔兰大饥荒期间。PRRs 和细胞内的免疫受体相互配合，为微生物侵染提供免疫力。这两个受体家族都在加速共同进化，但对PRRs的进化和多样化却知之甚少。科研人员研究了来自美洲各地的野生马铃薯变种，分离出了一种名为Pep-13 受体单元（PERU）的模式识别受体，它能感知 Pep-13，这是一种来自植物致病性疫霉物种的保守免疫原性多肽模式。PERU 是一种富含亮氨酸的重复受体激酶，是一种真正的 PRR，它能结合 Pep-13，并增强对 P. infestans 侵染的免疫力。PERU配体结合特异性的多样化可追溯到安第斯山脉中部的同域野生块茎茄属种群。科研人员发现，来自安第斯野生马铃薯近缘种的PERU的不同等位基因对 P. infestans的肽具有不同的敏感性。科研人员的研究揭示了野生马铃薯种群中细胞表面免疫受体等位基因的进化过程，这些等位基因能够识别其他种群无法识别的配体变体。他们的研究从机理上揭示了致病疫霉的免疫机制，从而为提高作物对这种难以控制的病害的抗病能力铺平了道路。

转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号

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