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Plant Journal | 利用化学遗传学揭示植物免疫及ABA信号传导的新机制

来源：花匠小妙招时间：2024-11-24 16:29

　　了解植物如何同时应对多种胁迫对理解其进化过程及响应模式至关重要。作为植物体内重要的应激激素，脱落酸（ABA）在调节植物对非生物胁迫（如干旱）响应和植物防御信号传导（如ABA处理可以增加病原体易感性）中均起重要作用。研究表明，非生物胁迫信号传导途径通常对病原体防御信号传导起拮抗作用，而生物胁迫通常导致植物对干旱的抗性以及对 ABA 反应的敏感性降低【1】。作为植物体内复杂且重要的信号分子，我们对ABA 信号转导及相关调控的潜在分子机制尚未完全了解。

　　近年来，化学遗传学成为一种可以避免遗传冗余等进行信号转导途径研究的有效方法。之前的研究已经利用化学遗传学筛选分离出小分子DFPM（[5-(3,4-dichlorophenyl)furan-2-yl]-piperidine-1-ylmethanethione），并且表明 DFPM 可以通过激活免疫信号干扰 ABA 信号转导。DFPM 可以快速抑制 ABA 介导的基因表达、慢型阴离子通道的激活和气孔关闭等。DFPM 是解析生物 - 脱落酸干扰信号分子机制的重要平台【2】。

　　近日，美国 University of California 的 Julian Schroeder 等在Plant Journal在线发表了一篇题为Chemical genetic identification of a lectin receptor kinase that transduces immune responses and interferes with abscisic acid signaling的研究论文，进一步研究了 DFPM 介导的免疫信号传导和抑制 ABA 信号传导的分子机制。

　　该研究通过正向遗传学检测了 DFPM 和 ABA 存在下 ABA 诱导型 pRAB18:: GFP 的活性并鉴定了 DFPM 抑制 ABA 信号转导所需的RDA（resistant to DFPM-inhibition of ABA signaling）。该研究发现，rda2 突变体植物中 DFPM 介导的对 ABA 反应的抑制（包括ABA诱导的气孔关闭和基因表达）、MAPK 活化和 PAMP 响应基因的诱导均显著降低。同时发现，rda2在编码凝集素类受体蛋白激酶（lectin receptor kinase）基因过程中存在缺陷。

　　该研究还发现，RDA2 在 DFPM 介导的 ABA 抑制报告基因表达中起重要作用，RDA2 可以感知 DFPM 信号并随后激活免疫信号传导和抑制 ABA 信号转导。RDA2 可以将信号转导至下游途径，在 MAPK 活化（MPK3，MPK6等）和转录调节中发挥作用。综上， RDA2对 DFPM 介导的免疫信号传导和抑制ABA信号传导至关重要。

　　rda2对 DFPM 的敏感性降低

　　参考文献

　　【1】Hauser, F., Li, Z., Waadt, R. and Schroeder, J. I. (2017) SnapShot: Abscisic Acid Signaling. Cell, 171, 1708-1708 e0.

　　【2】Kim, T. H., Hauser, F., Ha, T., Xue, S., Bohmer, M., Nishimura, N., Munemasa, S., Hubbard, K., Peine, N., Lee, B. H., Lee, S., Robert, N., Parker, J. E. and Schroeder, J. I. (2011) Chemical genetics reveals negative regulation of abscisic acid signaling by a plant immune response pathway. Curr Biol, 21, 990-7.

　　https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.14232

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所属分类：花卉