浙江大學蔬菜所在肽類激素調(diào)控番茄防御研究中取得新進展

2018年3月6日，浙江大學蔬菜所設施作物生物學團隊在《Plant Cell》上發(fā)表了題為“A plant phytosulfokine peptide initiates auxin-dependent immunity through cytosolic Ca2+signaling in tomato”的研究論文，揭示了植物新型肽類激素調(diào)控番茄對灰葡萄孢菌應答的防御機制。研究不僅加深了人們對新型植物肽類激素生物學功能及機制的了解，也為增進對植物防御機制的認識提供了重要線索。

小肽信號作為細胞間互作的重要介質(zhì)，其生物學功能及作用機制是近年植物科學研究的熱點和前沿。磺肽素（phytosulfokine，PSK）是一種小肽類植物內(nèi)源激素，是其前體肽經(jīng)過磺化、剪切修飾而形成的僅由5個氨基酸（YIYTQ）組成的磺化五肽。它廣泛存在于植物中，在植物的生長發(fā)育、抗逆和先天免疫等方面具有廣泛調(diào)控作用，但其作用機制目前還不清楚。

研究團隊鑒定了PSK在番茄中的受體PSKR1和PSKR2——它們屬于富含LRR基序的跨膜受體蛋白激酶（LRR-RLK）。通過等離子共振技術（SPR）及基因功能驗證等多種方法，研究團隊發(fā)現(xiàn)PSK在激發(fā)植物對灰葡萄孢菌引起的灰霉病抗性中，主要通過PSKR1受體起作用。研究團隊利用表達水母蛋白的番茄植株及多種激素信號缺失突變體，并結合蛋白互作的研究，提出了植物內(nèi)源PSK作為一種損傷相關分子模式（damage-associated molecular patterns，DAMP），與其受體PSKR1識別后通過Ca2+信號、生長素途徑調(diào)控植物對灰霉病抗性的分子機制。

灰葡萄孢菌寄主非常廣泛，由其引起的灰霉病是番茄、草莓和辣椒等作物的重要病害。目前生產(chǎn)上尚缺乏針對該病害的抗性品種，而依賴化學殺菌劑來防治。研究團隊發(fā)現(xiàn)PSK肽類激素不僅在植物自身防御灰霉病中具有積極作用，還能調(diào)控植物的生長發(fā)育進程，為深入解析該類生物活性物質(zhì)信號在植物生長發(fā)育與抗性中的作用提供了新思路。