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Cell:水稻和真菌均通过钙离子感知介导的ROS清除来抑制水稻免疫

已有 4026 次阅读 2021-10-7 20:37 |个人分类:每日摘要|系统分类:论文交流

Ca2+ sensor-mediated ROS scavenging suppresses rice immunity and is exploited by a fungal effector

第一作者Mingjun Gao

第一单位中科院分子植物科学卓越中心

第一通讯Zuhua He


 Abstract 


背景回顾Plant immunity is activated upon pathogen perception and often affects growth and yield when it is constitutively active. 


提出问题:How plants fine-tune immune homeostasis in their natural habitats remains elusive.


主要发现:Here, we discover a conserved immune suppression network in cereals that orchestrates immune homeostasis, centering on a Ca2+-sensor, RESISTANCE OF RICE TO DISEASES1 (ROD1). 


结果1-ROD1-CAT-ROS清除ROD1 promotes reactive oxygen species (ROSscavenging by stimulating catalase activity, and its protein stability is regulated by ubiquitination. 


结果2-ROD1表型:ROD1 disruption confers resistance to multiple pathogens, whereas a natural ROD1 allele prevalent in indica rice with agroecology-specific distribution enhances resistance without yield penalty. 


结果3-真菌效应子模拟ROD1:The fungal effector AvrPiz-t structurally mimics ROD1 and activates the same ROS-scavenging cascade to suppress host immunity and promote virulence. 


结论:We thus reveal a molecular framework adopted by both host and pathogen that integrates Ca2+ sensing and ROS homeostasis to suppress plant immunity, suggesting a principle for breeding disease-resistant, high-yield crops.


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 摘 要 


植物免疫在感知到病原体时被激活,并且植物免疫在组成型激活时,常常会影响到植物的生长和产量。植物在其自然栖息条件下,如何精细调控免疫内稳态还不清楚。本文中,作者在谷物中发现了一个以钙离子感受器ROD1为中心的保守免疫抑制网络,协调免疫内稳态。ROD1通过激活过氧化氢酶的活性,促进活性氧物质ROS的清除,而其蛋白稳定性受到泛素化的调节。ROD1扰乱会赋予植株对于多种病原菌的抗性,而在农业生态特异性分布的籼稻中普遍存在一个自然的ROD1等位基因,能够在不牺牲产量的前提下增强抗性。真菌效应子AvrPiz-t 在结构上与ROD1相似,能够激活相同的ROS清除级联,从而抑制寄主的免疫,促进真菌侵染。因此,本文的研究揭示了一个寄主植物与病原物均采用的分子框架,即通过整合钙离子感知和ROS内稳态来抑制植株的免疫,为未来抗病高产作物的培育提供参考。


 通讯作者 

** 何祖华 **


个人简介:

1993-1996年,浙江大学,博士;

1997-1998年,美国加州Salk研究所,博后;

 1999-2000年,加州大学Davis分校,博后。


研究方向植物抗病信号转导、功能基因和信号途径互作。


doi: https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.09.009


Journal: Cell

Published dateSeptember 30, 2021



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