New phytologist | 拟南芥WRR4A 和 WRR4B 的旁系同源NLR 蛋白能识别多种念珠菌效应物

由卵菌纲白锈病菌引起的白色疱锈病是芸薹属作物的一种重要病害，白锈菌的不同种类由它们感染不同寄主植物物种的能力来定义。每个白锈菌小种都编码具有 CX 2 CX 5 G (“CCG”) 基序的分泌蛋白，该基序是多态的并显示存在/缺失变异，因此是一种候选效应物。拟南芥Col-0的White Rust Resistance 4 (WRR4)位点包含三个编码TIR-NLR (TNL)免疫受体的同源基因。Col-0的WRR4A和WRR4B等位基因具有对多种白锈菌小种的抗性。

WRR4 基因座上 TIR-NLR 旁系同源物的等位变异提供了多个可以控制主要芸苔属作物白锈病的基因。因此，鉴别由WRR4A和WRR4B识别的白锈菌效应物将有助于选择最有效的转基因组合来控制白锈病。近日，国际知名期刊New phytologist在线发表了一篇题为“The Arabidopsis WRR4A and WRR4B paralogous NLR proteins both confer recognition of multiple Albugo candida effectors”的文章，作者通过比较了不同种白锈菌的基因组，确定了WRR4A 和 WRR4B通过识别白锈菌 CCG 效应组中不同进化枝上的多个 CCG 效应子来赋予广谱抗性。

作者首先定义了来自不同白锈菌种的 Cx2Cx5G（“CCG”）分泌组，通过CCG候选效应子在无毒和毒力种株中的比较，以及在烟草或拟南芥种对四个白锈菌小种的CCG效应子进行瞬时共表达，筛选到了多种CCG分泌蛋白，揭示了触发WRR4A和WRR4B依赖过敏性反应（HR）的CCG效应器。当在拟南芥中稳定表达时，一些已鉴定的 CCG 候选物会促进对另一种卵菌病原体Hpa的易感性，进一步表明分泌的 CCG 蛋白是白锈属效应器的一部分。这一结论与作者之前的发现一致，即A. laibachii CHxC 蛋白可以增强丁香假单胞菌 DC3000的毒力 (Kemen et al., 2011)。

在筛选到的12个候选CCG中，WRR4A通过与CCG的N端信号后肽域相互作用，可以识别8个CCG，WRR4B可以识别4个CCG，这种多重识别能力可能解释了 WRR4 旁系同源物对几种白锈菌的广谱抗性。作者进一步构建了转基因株系。在五个CCG（CCG33、CCG44、CCG46、CCG47和CCG71） 中，其中有3个在植物中表达时赋予较强的易感性，这与白锈菌CCG 蛋白是效应物的结论一致。

原文链接：

 https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.18378

转自：植物生物技术Pbj

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