日前,吉林农业大学副校长孙文献教授在Cell上发表了一篇题为Interfamily co-transfer of sensor and helper NLRs extends immune receptor functionality between angiosperms的研究成果。
值得注意的是,这是吉林农业大学首次以通讯作者单位在Cell期刊上发表科研论文。
中国农业大学植物保护学院博士研究生杜晓斐和英国赛恩斯伯里实验室博士后Maheen Alam为该论文共同第一作者;中国农业大学植物病理系郭海龙教授、英国赛恩斯伯里实验室Jonathan Jones教授及吉林农业大学孙文献教授为共同通讯作者。
研究团队通过将传感器NLR基因与其细胞死亡(NRC)型辅助NLR所需的同源NLR共同递送,使茄科NLR基因在水稻、大豆和拟南芥中发挥作用。
在大豆原生质体和拟南芥植物中,如果与NRC辅助NLR共表达,美洲茄Rpi-amr1、Rpi-amr3和辣椒Bs2传感器NLR会赋予同源效应器反应性。携带辣椒Bs2和NRCs的水稻识别保守效应子AvrBs2,并抵抗一种重要的病原体水稻白叶枯病菌。水稻中没有抗性基因。携带传感器和辅助NLR基因的水稻品系在其他方面类似于野生型,具有不变的基础抗性或田间适应性。
研究首次系统证明:通过共转移感受型与辅助型NLR免疫受体,可打破NLR免疫受体的“远源物种间功能隔离”的瓶颈,在亲缘关系跨度较大的植物物种间重建免疫信号通路。这一突破性发现为通过生物育种创制作物抗病新种质提供了新策略。
近年来,孙文献教授团队在水稻与病原菌互作机制研究方面取得可喜进展,在Nature Communications、Plant Cell、Annual Review of Phytopathology等杂志上发表论文,破解多种水稻病害的致病机理,解析了多重作物免疫调控网络,助力水稻抗病育种进入分子设计时代。
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