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HR|中国农业大学李天忠研究团队利用Y2H等技术揭示了两种致病相关蛋白与富含亮氨酸的重复蛋白相互作用促进苹果链格孢抗性

作者:南京瑞源生物技术有限公司 浏览: 发表时间:2021-10-26 13:42:40

苹果的链格孢叶斑病由真菌病原菌链格孢菌(也称为A.mali)引起,是一种毁灭性疾病,会造成巨大的经济损失。

中国农业大学李天忠研究团队在Horticulture Research 发表了一篇名为“Two pathogenesis-related proteins interact with leucine-rich repeat proteins to promote Alternaria leaf spot resistance in apple”的文章揭示了两种致病相关蛋白与富含亮氨酸的重复蛋白相互作用促进苹果链格孢抗性。


在这里,为了研究 MdRNL2-MdRNL6 复合物的功能,我们鉴定了两种与 MdRNL2 相互作用的新型发病机制相关 (PR) 蛋白 MdPR10-1 和 MdPR10-2。酵母双杂交 (Y2H) 测定和双分子荧光互补 (BiFC) 测定证实 MdPR10-1 和 MdPR10-2 在富含亮氨酸的重复结构域与 MdRNL2 和 MdRNL6 相互作用。体外抗真菌活性测定表明这两种蛋白质都有助于链格孢通过抑制真菌生长来抵抗叶斑病。我们的数据为一种新的调控机制提供了证据,其中 MdRNL2 和 MdRNL6 与 MdPR10-1 和 MdPR10-2 相互作用以抑制真菌生长,从而有助于苹果的链格孢抗性叶斑病。这两种新型 PR 蛋白的鉴定将促进苹果抗真菌病害的育种


MdPR10-1和MdPR10-2在 HF 中通过 ALT1 接种被高度诱导,而外群基因MdPR1未被诱导(补充图5)。接下来,我们使用酵母双杂交 (Y2H) 分析测试了 MdRNL2–MdRNL6 与两种鉴定的 PR 蛋白之间的相互作用。我们将MdPR10-1和MdPR10-2编码序列克隆到 pGADT7 和 pGBKT7(产生 MdPR10-1-AD、MdPR10-2-AD、MdPR10-1-BK 和 MdPR10-2-BK)并共转染组合 MdRNL2-AD /MdPR10-1-BK、MdRNL2-AD/MdPR10-2-BK、MdPR10-1-AD/MdRNL6-BK 和 MdPR10-2-AD/MdRNL6-BK 进入酵母菌株 AH109(图1A))。含有任何四种组合的菌落生长在合成营养缺陷型培养基和染色用的X-α-gal,这表明表明MdPR10-1和MdPR10-2分别与MdRNL2和MdRNL6相互作用(图 1A, B)。

图 1MdPR10-1 和 MdPR10-2 与 MdRNL2–MdRNL6相互作用

为了验证 MdPR10-1 和 MdPR10-2 与 MdRNL2–MdRNL6 在植物细胞中的相互作用,我们在本氏烟草中进行了双分子荧光互补 (BiFC) 测定。组合 MdPR10-1-YFPc/1300-YFPn, MdPR10-2-YFPc/1300-YFPn, MdPR10-1-YFPc/MdRNL6-YFPn, MdPR10-2-YFPc/MdRNL6-YFPn, 1300-YFPn, 1300-YFPn YFPn、1300-YFPc/MdPR10-2-YFPn、MdRNL2-YFPc/MdPR10-1-YFPn和MdRNL2-YFPc/MdPR10-2-YFPn均使用根癌农杆菌转染在本氏烟草叶片中瞬时表达(图2)。正如预期的那样,表达 MdPR10-1-YFPc/MdRNL6-YFPn、MdPR10-2-YFPc/MdRNL6-YFPn、MdRNL2-YFPc/MdPR10-1-YFPn 和 MdRNL2-YFPc/MdPR10-2-YFPn 的表皮细胞显示出强荧光信号,证明 MdPR10-1 和 MdPR10-2 在体内与 MdRNL2 和 MdRNL6 相互作用(图1C)。这些结果表明 MdPR10-1 和 MdPR10-2 与苹果中的 MdRNL2–MdRNL6 相互作用。


我们的数据为一种新的调控机制提供了详细的证据,其中 MdRNL2–MdRNL6 与 MdPR10-1 和 MdPR10-2 相互作用以抑制真菌生长,从而有助于苹果的链格孢抗性(补充图8)。这些数据保证了对 PR10 在苹果防御反应中的作用进行调查,并将促进该物种真菌抗病性的育种。


文献链接:https://www.nature.com/articles/s41438-021-00654-4

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