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Cell重磅:中科院发现广谱根瘤病抗性基因,以钙离子通道的身份强势阻挡病原体入侵
前言 | 植物根部经常遭遇许多致病微生物,这些微生物通常会引起严重的疾病。其中一种病原体,十字花科作物世界范围内的甘蓝菜核瘤菌(Plasmodiophora brassicae,简称Pb),会引起根瘤病并导致严重的产量损失。 |
昨日 Wang et al 在顶刊 Cell 发文报道了一种名为 WeiTsing(WTS)的广谱根瘤病抗性基因的分离和表征结果。WTS在Pb感染后在中柱鞘中转录激活,以防止病原体在stele中定殖。携带WTS转基因的油菜对Pb表现出强烈的抗性。
WTS编码一种定位于内质网(ER)的小蛋白,并且其在植物中的表达会引发免疫反应。WTS的低温电镜(cryo-EM)结构显示了一种以前未知的五聚体结构,其中央有一个孔道。电生理分析表明,WTS是一种钙通透的阳离子选择性通道。结构导向的突变分析表明,通道活性对于触发防御过程是严格要求的。这些发现揭示了一种类似于抗性体的离子通道,在周皮层中触发免疫信号传导。
图1: 鉴定C6为一种广谱抗病基因。
图2:C6基因的启动子对Pb感染后的转录激活以及抗性都很重要。
图3:C6可以防止病原体扩散至stele。
图4:寡聚WTS激活防御转录组
图5: WTS的通道结构。
图6: WTS作为钙离子选择性通道。
图7: 五聚体组装和通道活动对于 [Ca2+] 的增加和防御至关重要
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