東北地理所在大豆抗病分子機(jī)制研究中取得重要進(jìn)展
近日,中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所馮獻(xiàn)忠團(tuán)隊(duì)在Plant Biotechnology Journal雜志在線發(fā)表題為“A pair of GPI-anchored proteins regulate soybean immunity and disease resistance in coordination with GmLMM1 and GmRALFs”的研究論文,解析了大豆糖基磷脂酰肌醇錨定蛋白GmLLG1/2調(diào)控大豆免疫的分子機(jī)制,為培育抗病高產(chǎn)大豆新品種提供了新的基因資源。
大豆(Glycine max)是一種重要油料作物。中國作為最大的大豆消費(fèi)國,其來源大量依賴進(jìn)口,凸顯了大豆安全生產(chǎn)的重要性。然而,大豆在生長過程中易受多種病原微生物的侵襲,對(duì)經(jīng)濟(jì)收益產(chǎn)生重大影響。深入研究大豆免疫機(jī)制,挖掘抗病基因,兼具理論意義和應(yīng)用價(jià)值。
實(shí)驗(yàn)室前期研究篩選到免疫自激活突變體Gmlmm1(lesion mimic mutant),它編碼一個(gè)CrRLK1L蛋白,調(diào)控免疫受體GmFLS2與GmBAK1結(jié)合,抑制免疫過度激活。本研究發(fā)現(xiàn)大豆GmLLG1/2與GmLMM1協(xié)同調(diào)控大豆免疫和抗病性,Gmllg1 Gmllg2突變體免疫和抗病性增強(qiáng),GmLLG1/2調(diào)控GmLMM1的細(xì)胞膜定位,進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)小肽GmRALF1和GmRALF18可以負(fù)調(diào)控免疫,并可以與GmLLG1/2互作。Gmllg1 Gmllg2抗性增強(qiáng)的同時(shí)產(chǎn)量相關(guān)農(nóng)藝性狀不受影響。本研究不僅深化了對(duì)大豆免疫機(jī)制的理解,也為培育抗病高產(chǎn)大豆新品種提供了新的基因資源。
中國農(nóng)業(yè)大學(xué)已畢業(yè)博士研究生王偉杰為論文的第一作者,東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所馮獻(xiàn)忠研究員與華南農(nóng)業(yè)大學(xué)梁祥修教授為共同通訊作者,南京農(nóng)業(yè)大學(xué)竇道龍教授對(duì)本研究給予了重要指導(dǎo)。東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所楊素欣研究員和程志遠(yuǎn)副研究員以及中國科學(xué)院微生物研究所王金龍研究員參與了該項(xiàng)研究。研究得到國家自然科學(xué)基金(U21A20215和32270282),廣東省自然科學(xué)基金(2024B1515020118),吉林省科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(20230101151J)聯(lián)合資助。
圖1 GmLLG1/2負(fù)調(diào)控大豆免疫和抗病性
論文信息:
Wang, W., Chen, R., Wang, D., Zhang, W., Zhang, Q., Zhang, Y., Xu, G., Yang, J., Cheng, Z., Yang, S., Wang, J., Dou, D., Liang, X. and Feng, X. (2025), A pair of GPI-anchored proteins regulate soybean immunity and disease resistance in coordination with GmLMM1 and GmRALFs.
論文鏈接:
https://doi.org/10.1111/pbi.70240
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