Plant Physiol. | 中科院遗传所储成才研究组发现水稻NLR类抗病基因突变导致的白叶枯病感病机制...
含有核苷酸结合结构域和富含亮氨酸重复序列的蛋白,即NLR(nucleotide-binding leucine-rich repeat)蛋白是动植物中广泛存在的一大类免疫受体蛋白。NLR类受体通常通过识别病原菌的一些特定效应蛋白来触发小种特异性免疫反应,即ETI(effector-triggered immunity, 效应因子触发的免疫反应)。迄今发现的多个NLR蛋白功能获得性(gain-of-function)突变均能触发类似ETI的抗病反应,引起组成性的细胞程序性死亡。
近日,中国科学院遗传与发育生物学研究所储成才研究组及中国水稻所钱前研究组合作报道了一个较为罕见的NLR蛋白突变wed(weaker defense)。该突变导致水稻对大多数白叶枯病病原小种的感病性增强。而这一表型在某些遗传组合中表现为显性, 在某些组合中则表现为隐性。基因克隆发现,wed 引起了一个新的水稻NLR蛋白上核苷酸结合结构域中一个苯丙氨酸突变成亮氨酸。对203份水稻微核心种质进行基因分析表明, WED基因存在自然变异, 其中84.7%的水稻中缺失该基因。对应遗传分析表明 wed 对野生型的WED位点表现为隐性(或弱效应的不完全显性), 而对自然的缺失等位表现为完全显性。通过对基因干涉突变体、正反互补转基因株系、以及回复突变体的综合分析证明, wed 实质上是一个NLR蛋白的功能获得性突变。这与已有报道的NLR蛋白的功能获得性突变均触发自主免疫反应的现象截然相反,表明水稻中可能存在一种新的NLR类蛋白的作用模式或调节机制。也暗示自然界中可能存在这样一种潜在的感病机制, 即特定生理小种可能通过行使类似 wed 突变的致病效果来修饰特定NLR蛋白, 进而对多个抗病信号途径进行抑制, 最终导致植物致病性。
白叶枯病是水稻三大传统病害之一, 迄今已在不同水稻品种中鉴定到多个白叶枯病抗病蛋白。由于这些抗病蛋白在结构上存在多样性, 不同类型抗病蛋白介导的抗病机制没有明确的交互现象, 使得人们一直以来认为水稻中存在多样性的抗病蛋白介导的白叶枯病抗病信号途径。有意思的是, NLR蛋白突变 wed 不仅破坏了水稻对白叶枯病的基本抗性, 即PTI(PAMP-triggered immunity, 病原相关分子模式触发的免疫反应), 也在不同程度上抑制了至少三种类型抗病蛋白:Xa3/Xa26-, Xa4-及Xa21-介导的抗病性。这一发现首次明确了水稻中不同类型的白叶枯病抗病信号途径间存在共同的调控机制。
通过对水杨酸含量的测定,该研究同时揭示了wed的感病性伴随着水杨酸含量的升高以及水杨酸信号节点基因NPR1的表达下调, 这与拟南芥中报道的水杨酸作为抗病信号分子正调控NPR1的表达以及拟南芥的抗病性相反。暗示了水稻中可能存在水杨酸合成的反馈调控机制。此外, 研究人员通过一系列的机制分析, 排除了已知抗病相关蛋白RAR1、OsRac1以及PhyB对WED功能的影响, 也进一步证明了WED介导的水稻抗病信号途径具有显著的特殊性(图 1)。
图 1 WED 突变干扰不同白叶枯病抗病信号途径的工作模型
该项研究成果于2019年8月20日在线发表于Plant Physiology杂志上。储成才研究组唐九友副研究员为第一作者,储成才研究员和钱前研究员为共同通讯作者。该研究获得了国家自然科学基金(31571248 和 31771360)的资助。
来源遗传所。论文原文链接:
http://www.plantphysiol.org/content/early/2019/08/20/pp.19.00686
猜你喜欢
10000+:菌群分析 宝宝与猫狗 梅毒狂想曲 提DNA发Nature Cell专刊 肠道指挥大脑
系列教程:微生物组入门 Biostar 微生物组 宏基因组
专业技能:学术图表 高分文章 生信宝典 不可或缺的人
一文读懂:宏基因组 寄生虫益处 进化树
必备技能:提问 搜索 Endnote
文献阅读 热心肠 SemanticScholar Geenmedical
扩增子分析:图表解读 分析流程 统计绘图
16S功能预测 PICRUSt FAPROTAX Bugbase Tax4Fun
在线工具:16S预测培养基 生信绘图
科研经验:云笔记 云协作 公众号
编程模板: Shell R Perl
生物科普: 肠道细菌 人体上的生命 生命大跃进 细胞暗战 人体奥秘
写在后面
为鼓励读者交流、快速解决科研困难,我们建立了“宏基因组”专业讨论群,目前己有国内外5000+ 一线科研人员加入。参与讨论,获得专业解答,欢迎分享此文至朋友圈,并扫码加主编好友带你入群,务必备注“姓名-单位-研究方向-职称/年级”。PI请明示身份,另有海内外微生物相关PI群供大佬合作交流。技术问题寻求帮助,首先阅读《如何优雅的提问》学习解决问题思路,仍未解决群内讨论,问题不私聊,帮助同行。
学习16S扩增子、宏基因组科研思路和分析实战,关注“宏基因组”
点击阅读原文,跳转最新文章目录阅读
Plant Physiol. | 中科院遗传所储成才研究组发现水稻NLR类抗病基因突变导致的白叶枯病感病机制...相关推荐
- 储成才/李家洋/卜庆云团队联合解码东北水稻育种史,助力水稻精准设计育种...
随着功能基因组研究的不断深入和现代分子生物学技术的不断发展,作物育种正由传统的"经验育种"."标记辅助育种"阶段往高效精准的"全基因组设计育种&quo ...
- Nature | 植物与病原菌“军备竞赛”的“化学装备” 何祖华研究组在水稻广谱抗病的免疫代谢机制上取得重大进展...
2021年12月16日,国际顶尖学术期刊Nature在线发表了中国科学院分子植物科学卓越创新中心何祖华研究组完成的题为 "NLRs guard metabolism to coordinat ...
- Microbiome | 中科院/农科院/浙大解析微生物介导的植物气生根黏液固氮功能及稳态维持机制...
植物气生根-黏液微生境具有固氮生物学功能及其稳态维持机制 Microbiota-mediated nitrogen fixation and microhabitat homeostasis in a ...
- Nat. Commun. | 训练人工智能以发现与疾病相关的基因
研究人员已经开发出一种使用深度学习来识别与疾病相关基因的人工神经网络.该研究发表在2020年2月12日< Nature Communications>上. 人工神经网络揭示了大量基因表达数 ...
- 双基因突变患者_宁夏发现世界首例双基因突变病例 患者矮小
如果你看过<纳尼亚传奇>,一定会对里面的矮人印象深刻.他们虽然个头不高,却踏实能干.忠诚可靠.在我们的生活中,也有这么一个"矮人家庭".这一家的两个孩子,老大虽然已经1 ...
- 安装 SQL SERVER 2008经验小结发现 它与淘宝旺旺冲突导致淘宝旺旺无法登陆的原因,及个人感想(阿里旺旺 6.0.3 已修正此问题)...
安装 SQL SERVER 2008经验小结发现 它与淘宝旺旺冲突导致淘宝旺旺无法登陆的原因,及个人感想 就是这个这个可恶的家伙,浪费我一天时间 浪费了一天时间确定下载是它的问题,因为电脑里面装的软件 ...
- 安装 SQL SERVER 2008经验小结发现 它与淘宝旺旺冲突导致淘宝旺旺无法登陆的原因,及个人感想
安装 SQL SERVER 2008经验小结发现 它与淘宝旺旺冲突导致淘宝旺旺无法登陆的原因,及个人感想 就是这个这个可恶的家伙,浪费我一天时间 浪费了一天时间确定下载是它的问题,因为电脑里面装的软件 ...
- 遗传所屠强研究组开发Decode-seq方法显著提高差异表达基因分析的准确性
转录组分析的正确姿势(第三版)前言 NGS系列文章包括NGS基础.转录组分析 (Nature重磅综述|关于RNA-seq你想知道的全在这).ChIP-seq分析 (ChIP-seq基本分析流程).单细 ...
- 中科院遗传所钱文峰组发表新冠病毒源于自然界的科学证据
导 读 肆虐全球的新冠病毒是否起源于自然界是目前国际上的一个争议热点.由于科学家们尚未从野生动物中成功分离得到与新冠病毒足够相似的病毒,因此,实验室起源的可能性被反复提及.本研究通过对新冠病毒基因组突 ...
最新文章
- ASP.NET中常用到的27个函数集
- linux mysql定时备份并压缩
- MyBatis-Plus_更新操作
- (88)Verilog HDL系统函数和任务:$fdisplay
- Oracle推断值为非数字
- 详解贪心算法的几个经典问题(代码详解)
- 矢量控制——SVPWM
- Oracle增加临时表空间
- QNX系统配置NFS实战
- 海思HI3519V101 SDK详细编译过程
- 终于有人把p值讲明白了
- CVPR2019| 百度17篇CVPR论文学习记录(包含:无人驾驶、神经网络、GAN、无监督学习、目标检测)
- 如何使用TensorFlow Hub和代码示例
- Adobe Premiere剪辑与拼接视频
- 深度学习技巧应用4-模型融合:投票法、加权平均法、集成模型法
- ErrorException : Use of undefined constant LARAVEL_START - assumed 'LARAVEL_START'
- 18天精读掌握《费曼物理学讲义卷一》 第9天 2019/6/25
- 功能监控器MAX706SESA中文资料
- hg226g 虚拟服务器,华为HG8245H救砖番外篇之利用JTAG完成硬件初始化
- 项目引入editormd并且解决上传图片的问题