连发Nature Genetics和Science！马铃薯晚疫病免疫新受体被鉴定

马铃薯晚疫病是由卵菌（Oomycete）病原微生物致病疫霉(Phytophthora infestans)引起，曾经在1845年爆发造成爱尔兰大饥荒，如今仍然在世界范围内流行。因此快速克隆具有广谱、持久抗性的抗病基因对晚疫病的防治至关重要。该菌是1800 年代中期爱尔兰大饥荒事件的罪魁祸首。它的细胞壁糖蛋白 (GP42) 可以产生的一种保守的微生物免疫原性小肽Pep-13，由13 个氨基酸组成，并具有转谷氨酰胺酶 (TG) 活性。

近期，Science和Nature Genetics杂志连续发表两篇关于马铃薯晚疫病免疫受体鉴定的文章，分别是：

1. 2023年8月24日，Science在线发表了荷兰瓦格宁根大学Vivianne G. A. A. Vleeshouwers和德国图宾根大学Thorsten Nürnberger联合团队及其合作者题为“Functional diversification of a wild potato immune receptor at its center of origin”的研究论文。该研究成功地鉴定出马铃薯晚疫病菌的免疫受体PERU，它可以识别免疫原性小肽Pep-13，从而诱导马铃薯植物的免疫反应。此外，PERU在不同的物种中具有多样性，揭示了PRR的进化。这些结果促进了我们对晚疫病菌免疫机制的深入了解，为提高马铃薯作物对该病害的抗性铺平了道路。

【Science重磅】马铃薯晚疫病菌的免疫受体被成功鉴定

2. 近日，中国科学院微生物研究所林啸研究团队、英国塞恩斯伯里实验室（The Sainsbury Laboratory）Jonathan D.G. Jones团队、中国农科院农业基因组研究所黄三文团队和韩国首尔大学Kee Hoon Sohn团队合作，在Nature Genetics杂志发表题为“Solanum americanum genome-assisted discovery of immune receptors that detect potato late blight pathogen effectors”的论文。该研究解析了四份光果龙葵材料的高质量参考基因组，建立了光果龙葵-致病疫霉的ETI (Effector-triggered immunity)全景图，并成功克隆到3个新的马铃薯晚疫病免疫受体及其对应的病原无毒蛋白。

研究团队发现野生的茄科植物光果龙葵(Solanum americanum)是马铃薯晚疫病理想的抗病基因来源，从世界范围内收集了54份光果龙葵材料，完成了所有材料晚疫病抗性表型鉴定和重测序，利用三代测序技术完成了4份材料的高质量基因组组装和注释，并进行了比较基因组学等分析。为了深入理解光果龙葵的抗性，研究团队手工注释了三个参考基因组中的所有NB-LRR类抗病基因并结合抗病基因富集测序(SMRT-RenSeq)技术完成了20份材料的抗病基因组。该团队还利用效应子组学(Effectoromics)筛选技术，完成了315个致病疫霉RXLR类效应子x 52份光果龙葵材料的ETI互作全景图。最后，研究团队结合了这些基因型和表型数据，成功克隆了三个新的NLR类植物免疫受体Rpi-amr4, R02860和R04373以及致病疫霉中对应的无毒蛋白。本研究不仅加速了马铃薯晚疫病抗性的研究，还为高通量的植物抗病基因克隆提供了新范式。

来源：综合MP植物科学和微植有道

转自：“iPlants”微信公众号

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