东北地理所在大豆抗病分子机制研究中取得重要进展
近日,中国科学院东北地理与农业生态研究所冯献忠团队在Plant Biotechnology Journal杂志在线发表题为“A pair of GPI-anchored proteins regulate soybean immunity and disease resistance in coordination with GmLMM1 and GmRALFs”的研究论文,解析了大豆糖基磷脂酰肌醇锚定蛋白GmLLG1/2调控大豆免疫的分子机制,为培育抗病高产大豆新品种提供了新的基因资源。
大豆(Glycine max)是一种重要油料作物。中国作为最大的大豆消费国,其来源大量依赖进口,凸显了大豆安全生产的重要性。然而,大豆在生长过程中易受多种病原微生物的侵袭,对经济收益产生重大影响。深入研究大豆免疫机制,挖掘抗病基因,兼具理论意义和应用价值。
实验室前期研究筛选到免疫自激活突变体Gmlmm1(lesion mimic mutant),它编码一个CrRLK1L蛋白,调控免疫受体GmFLS2与GmBAK1结合,抑制免疫过度激活。本研究发现大豆GmLLG1/2与GmLMM1协同调控大豆免疫和抗病性,Gmllg1 Gmllg2突变体免疫和抗病性增强,GmLLG1/2调控GmLMM1的细胞膜定位,进一步研究发现小肽GmRALF1和GmRALF18可以负调控免疫,并可以与GmLLG1/2互作。Gmllg1 Gmllg2抗性增强的同时产量相关农艺性状不受影响。本研究不仅深化了对大豆免疫机制的理解,也为培育抗病高产大豆新品种提供了新的基因资源。
中国农业大学已毕业博士研究生王伟杰为论文的第一作者,东北地理与农业生态研究所冯献忠研究员与华南农业大学梁祥修教授为共同通讯作者,南京农业大学窦道龙教授对本研究给予了重要指导。东北地理与农业生态研究所杨素欣研究员和程志远副研究员以及中国科学院微生物研究所王金龙研究员参与了该项研究。研究得到国家自然科学基金(U21A20215和32270282),广东省自然科学基金(2024B1515020118),吉林省科技发展计划项目(20230101151J)联合资助。
图1 GmLLG1/2负调控大豆免疫和抗病性
论文信息:
Wang, W., Chen, R., Wang, D., Zhang, W., Zhang, Q., Zhang, Y., Xu, G., Yang, J., Cheng, Z., Yang, S., Wang, J., Dou, D., Liang, X. and Feng, X. (2025), A pair of GPI-anchored proteins regulate soybean immunity and disease resistance in coordination with GmLMM1 and GmRALFs.
论文链接:
https://doi.org/10.1111/pbi.70240
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