天然產(chǎn)物農(nóng)藥創(chuàng)制與應(yīng)用團隊在蛋白激發(fā)子GP1pro調(diào)控植物免疫方面取得重要進展

6月1日，我院天然產(chǎn)物農(nóng)藥創(chuàng)制與應(yīng)用團隊在《Plant, Cell & Environment》上在線發(fā)表了題為“Protein elicitor GP1pro targets aquaporin NbPIP2;4 to activate plant immunity”的研究論文，已畢業(yè)博士研究生孫宇波和在讀博士研究生任興玉為論文的共同第一作者，馮俊濤教授、韓立榮教授為論文的通訊作者。

水通道蛋白（AQPs）廣泛分布于所有生物體中，對生理過程和壓力響應(yīng)起重要作用。在植物中AQPs能夠調(diào)節(jié)H₂O₂的轉(zhuǎn)運，從而參與到調(diào)控植物PTI、SAR等免疫反應(yīng)機制中。

本研究揭示了來自于鏈霉菌的蛋白激發(fā)子GP1pro通過靶向煙草水通道蛋白NbPIP2;4激活植物免疫的作用機制。新型蛋白激發(fā)子GP1pro是從 Streptomyces kanasensis  ZX01中分離鑒定的糖蛋白GP-1的蛋白組分。GP1pro誘導活性氧(ROS)的產(chǎn)生和超敏反應(yīng)(HR)，以及抗性相關(guān)基因的表達和次生代謝物的積累，最終激活植物的防御反應(yīng)。進一步分析發(fā)現(xiàn)，GP1pro與植物質(zhì)膜上PIP2家族水通道蛋白NbPIP2;4相互作用，并定位于植物質(zhì)膜。構(gòu)建NbPIP2;4過表達和沉默煙草，證實NbPIP2;4 在GP1pro誘導的植物防御反應(yīng)中具有重要作用，并且GP1pro能夠顯著促進NbPIP2;4對 H₂O₂的轉(zhuǎn)運能力。這些結(jié)果表明，GP1pro通過靶向植物水通道蛋白NbPIP2;4，促進H₂O₂由質(zhì)外體向細胞質(zhì)轉(zhuǎn)運，啟動宿主細胞防御，調(diào)控植物免疫。該項研究為植物保護提供了綠色防治策略，并且為基于靶標的分子合理設(shè)計提供了研究基礎(chǔ)。

團隊成員王勇、閆合、博士研究生郭文慧參與了項目的研究工作。該研究得到了國家自然科學基金項目的資助。

原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/pce.14634

編輯：劉小鳳

審核：郭   軍