揭示SA受体NPR1和NPR3/NPR4在植物免疫中的重要作用(2020.10.10 植物科学SCI)
2020-10-27
2020年10月9日,加拿大不列颠哥伦比亚大學(University of British Columbia)张跃林教授团队在Plant Cell 发表了题为Diverse Roles of the Salicylic Acid Receptors NPR1 and NPR3/NPR4 in Plant Immunity的研究论文,文章研究揭示了SA受体NPR1和NPR3/NPR4在植物免疫过程中具有多种重要的作用,即:在SAR过程中,NPR1和NPR4对SA的感知是激活NHP生物合成的必要条件,另外,NPR1和NPR4在PTI和ETI中起着至关重要的作用,并参与调节SA的5-羟化和糖基化。
植物防御激素水杨酸(SA)由两类受体(NPR1和NPR3/NPR4)感知。它们以两条平行的途径发挥作用,调节SA诱导的防御基因的表达。为了更好地了解SA受体在植物防御中的作用,本研究利用SA不敏感的npr1-1 npr4-4D双突变体系统地分析了它们对植物免疫不同方面的贡献。研究发现,NPR1和NPR4对SA的感知是激活N-羟基哌啶酸(NHP,N-hydroxypipecolic acid)生物合成的必要条件,而NHP是诱导系统性获得性抗性(SAR)的关键。此外,模式触发免疫(PTI,pattern-triggered immunity)和效应器触发免疫(ETI,effector-triggered immunity)在npr1-1 npr4-4D双突变体中都严重受损。有趣的是,与SA诱导缺陷2-1(sid2-1)突变体相比,npr1-1 npr4-4D中PTI和ETI的减弱更为显著,这表明sid2-1中SA残留水平的感知也有助于免疫。此外,NPR1和NPR4通过包括5-羟化和糖基化在内的修饰参与SA生物合成的正反馈放大和SA稳态的调节。因此,SA受体NPR1和NPR4在植物免疫中发挥着广泛的作用。
综上,在SAR过程中,NPR1和NPR4对SA的感知是激活NHP生物合成的必要条件,另外,NPR1和NPR4在PTI和ETI中起着至关重要的作用,并参与调节SA的5-羟化和糖基化。