胰蛋白酶抑制剂介导的稻瘟菌与水稻互作模型
植保所供图
5月16日，《植物生物技术》在线发表了一种水稻与稻瘟菌互作的新机制，证明水稻的胰蛋白酶抑制剂在植物先天免疫中发挥着关键作用，为创制新的病害防控策略和抗病分子育种奠定了理论基础和候选基因。
中国农业科学院植物保护研究所作物有害生物功能基因组研究创新团队研究员宁约瑟介绍，蛋白酶和蛋白酶抑制剂的调控在植物与病原菌协同进化过程中发挥着重要作用。病原菌分泌的一些效应蛋白，可作为蛋白酶抑制剂抑制植物的蛋白酶活性，从而破坏植物免疫反应。然而，植物中的蛋白酶抑制剂是否也可以作为效应蛋白的靶标以及是否参与寄主抗病蛋白介导的防御反应还不清楚。
该研究发现，稻瘟菌效应蛋白可特异性识别水稻的胰蛋白酶抑制剂，并抑制其活性。这说明胰蛋白酶抑制剂是水稻免疫的关键正调控因子。
同时，该胰蛋白酶抑制剂还可以与水稻抗病蛋白相互作用。抗病蛋白可以增强抑制剂活性，而该抑制剂参与抗病蛋白对毒性小种的抗病性。
该研究率先发现病原菌效应蛋白通过靶标寄主胰蛋白酶抑制剂削弱抗病性，而寄主抗病蛋白通过增强抑制剂活性促进抗病性的分子机制。
该研究得到国家重点研发专项、国家自然科学基金和中国农科院科技创新工程等项目资助。
相关论文信息：https://doi.org/10.1111/pbi.13400
