中国农业大学最新Nature Genetics

植物具有一套复杂的防御机制，用以接收和传导免疫信号并激发抗病反应。植物模式识别受体（Plant Pattern Recognition Receptors, PRRs）是一类位于细胞质膜上的受体蛋白，能感知病原体入侵并触发寄主免疫响应，如活性氧（Reactive Oxygen Species, ROS）的爆发。细胞壁相关激酶（Wall-Associated Kinases, WAKs)和WAK类激酶（WAK-Like Kinases, WAKLs）构成一种新的植物PRRs类别，在植物抵御多种真菌病害过程中扮演着重要的角色。然而，其具体的抗性分子机制目前仍然不甚清楚。

2024年1月18日，中国农业大学徐明良教授团队在《Nature Genetics》期刊（影响因子IF=37）在线发表一篇题为“The ZmWAKL-ZmWIK-ZmBLK1-ZmRBOH4 module provides quantitative resistance to gray leaf spot in maize”的研究论文。中国农业大学徐明良教授课题组博士后钟涛为第一作者，徐明良教授为通讯作者。

灰斑病是一种严重危害玉米的叶部病害，由真菌Cercospora zeae-maydis和Cercospora zeina侵染引起。自上世纪20年代在美国首次发现以来，这一病害已在全球范围内扩散，对玉米生产造成严重影响。该团队在高抗玉米自交系Y32中鉴定到一个主效数量抗病位点qRgls1。经过多年的精细定位和转基因功能验证，他们发现了一个编码WAK类激酶的功能基因位点。该位点抗病等位基因编码的ZmWAKLY能够形成二聚体，并在质膜上与其共受体ZmWIK（一个富含亮氨酸重复的类受体激酶）结合，形成ZmWAKLY/ZmWIK免疫复合体。该复合体进而与细胞质类受体激酶ZmBLK1相互作用，并由ZmBLK1将免疫信号汇聚至质膜上的NADPH氧化酶ZmRBOH4。当ZmWAKLY感知到病原菌入侵时，其磷酸化活性迅速增加，从而触发从ZmWAKLY到ZmWIK、ZmBLK1，最终到ZmRBOH4的免疫信号传导链，结果引发活性氧的爆发，表现出抗病特性。

来源：中国农业大学

转自：“植物研究进展”微信公众号

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