我所王文明课题组研究揭示广谱抗病蛋白RPW8.2在不同亚细胞结构中的功能及其广谱抗性机制

近日，我所王文明研究员团队在The Plant Journal在线发表了题为“Multiple intramolecular trafficking signals in RESISTANCE TO POWDERY MILDEW 8.2 are engaged in activation of cell death and defense”的研究论文，揭示了拟南芥广谱抗病蛋白RPW8.2分别在细胞核与细胞质中介导抗性与细胞死亡，不同亚细胞器的协同作用使其产生对白粉菌的广谱抗性。

RPW8.2是从拟南芥生态型MS-0中通过图位克隆得到的一个对白粉菌具有广谱抗性的基因， RPW8.2蛋白特异的定位于吸器外质膜（extra-haustorial membrane, EHM）上，抗性过程中伴随着水杨酸的积累、PR基因的升高、H2O2的积累、胼胝质的沉积和超敏反应(hypersensitive response, HR)的发生。但是RPW8.2的抗性机制尚不明确。

该研究根据RWP8.2含有多个核质穿梭信号的特性，使用外源核定位信号（nuclear localization signal, NLS）或核输出信号（nuclear export signal, NES）改变RPW8.2自身核质穿梭信号的平衡，使其特异的定位于细胞核或细胞质中。研究发现，定位于细胞核中的RPW8.2可以对白粉菌产生抗性，而定位于细胞质中的RPW8.2可以诱导细胞死亡却没有抗性。研究还发现，在无病原菌侵染时，RPW8.2通过蛋白酶体和液泡途径快速降解以免影响植物的正常生长。RPW8.2的C末端是诱导细胞死亡的关键元件，而EHM定位信号测抑制细胞死亡，植物衰老过程参与了RPW8.2所介导的HR反应。这说明RPW8.2在细胞核、细胞质和EHM上的协同作用是使其发挥广谱抗性的关键。

该论文的第一作者为黄衍焱博士，我校王文明研究员和美国马里兰大学的Shunyuan Xiao为共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金的支持。

参考文献：

Yan‐Yan Huang Ling‐Li Zhang Xian‐Feng Ma Zhi‐Xue Zhao Jing‐Hao Zhao Ji‐Qun Zhao Jing Fan Yan Li Ping He Shunyuan Xiao Wen‐Ming Wang, Multiple intramolecular trafficking signals in RESISTANCE TO POWDERY MILDEW 8.2 are engaged in activation of cell death and defense, The Plant Journal,First published: 15 December 2018