Cell:动物免疫克制与广谱抗病机理研讨取得紧张停顿

起源：分子动物迷信杰出立异中间 2021-10-08 12:15

国内学术期刊Cell在线颁发了中国迷信院分子动物迷信杰出立异中间/动物心理生态研讨所何祖华研讨团队与国际外研讨者单干实现的研讨论文。该研讨提醒了水稻钙离子感触器ROD1精密调控水稻免疫反馈，从而减低广谱抗病惹起的生活价值，均衡生殖成长-产量性状。作为天下近一半生齿的次要食粮起源，水稻的产量和品质遭到各类病原菌的重大影响。发

国内学术期刊Cell在线颁发了中国迷信院分子动物迷信杰出立异中间/动物心理生态研讨所何祖华研讨团队与国际外研讨者单干实现的研讨论文。该研讨提醒了水稻钙离子感触器ROD1精密调控水稻免疫反馈，从而减低广谱抗病惹起的生活价值，均衡生殖成长-产量性状。

作为天下近一半生齿的次要食粮起源，水稻的产量和品质遭到各类病原菌的重大影响。开掘广谱耐久的抗病种类是节制水稻病害的无效战略。然而，跟着病原菌的不时退化，动物抗病基因所树立的免疫屏蔽易被不时变动的病原菌毒性效应卵白所攻克，这类病原菌效应卵白攻打并把持动物的靶标，克制抗病性。这类动物靶标往往是感病基因。近年来，人们发现可通过对动物感病基因的操控，也可以完成对病原菌的广谱抗性，成为动物抗病育种的新技术。

该研讨组通过对水稻资本库和育种群体的年夜规模挑选，鉴定到一份对腐生真菌病害纹枯病具备高度抗病的隐性稳定资料，命名为rod1 (resistance of rice to diseases 1)。rod1对水稻的三年夜病害纹枯病、稻瘟病和白叶枯病均具备高抗的个性，阐明该基因调控的免疫反馈具备共同性。为此，他们前后用了15年的光阴，解析无关分子和生化机制，探讨该基因的抗病育种利用后劲。他们的研讨证实，ROD1基因编码一个新的钙离子感触器，通过辨认钙离子旌旗灯号与脂类联合，将过氧化氢酶CatB招募到细胞质膜，间接在膜区降解活性氧，从而在没有病原菌侵染时克制免疫反馈，匆匆进穗原基发育，无利于水稻的产量性状。而两个E3泛素连贯酶RIP1和APIP6靶定ROD1并介导其降解，保障了对病原菌的无效防守反馈。是以，RIP1/APIP6-ROD1以及ROD1-CatB构成了互相制约并高度有序的旌旗灯号级联通路，对水稻免疫反馈进行精密调控。更有意思的，该研讨还发现稻瘟病菌排泄的效应卵白AvrPiz-t具备与ROD1相似的β折叠构造，也可以与RIP1/APIP6以及CatB互作，与ROD1有功效上的替代性，也即病原菌模拟并操控了ROD1的免疫克制体系，完成其胜利的侵染。

进一步，他们通过对水稻分歧栽培种类和田舍种的基因组序列进行阐发，发现ROD1编码序列存在一个单核苷酸多态性变异位点，招致功效氨基酸的改动。该变异将水稻分红两品种型，一种是普遍存在于籼稻、具备较强田间抗性的A型，另一种是在粳稻中富集且较感病的C型。从地舆散布来看，含有A型ROD1的种类次要莳植于低温高湿、水稻病害易于风行的低纬度地域；而C型ROD1则次要存在与高纬度地域的水稻种类中，阐明作物抗病性受地区来源的选择。

综上，该研讨提醒了一条以ROD1为焦点的动物免疫克制旌旗灯号通路和卵白三维构造模拟（structural mimicry）所介导的动物-病原菌共退化模子。该研讨同时阐明动物可能选择与气候前提相顺应的免疫战略，以到达最佳的抗病与成长发育顺应性的均衡。他们还发现ROD1的功效在禾谷类作物中是激进的，并提出了可以通过把持感病基因完成广谱抗病的新战略，对培养稳产高抗的作物种类具备紧张参考代价。(100yiyao.com）

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