苹果LRR受体激酶MdRLKT21通过劫持跨界真菌microRNA样RNA激活植物免疫的分子机制

这篇研究揭示了苹果LRR受体激酶MdRLKT21通过竞争性结合真菌效应分子Vm-milR1，解除其对宿主抗病基因MdRLKT1/2的沉默，同时磷酸化降解抗性蛋白MdRFP1，双路径调控植物免疫的新机制。研究为理解植物-病原跨界RNA干扰（RNAi）对抗策略提供了创新视角，对作物抗病育种具有重要启示意义。

　　

1 引言

植物通过细胞表面模式识别受体（PRR）和胞内核苷酸结合富亮氨酸重复受体（NLR）分别感知病原相关分子模式（PAMP）和效应因子，激活模式触发免疫（PTI）和效应因子触发免疫（ETI）。近年研究发现，真菌分泌的小RNA（sRNA）可跨界抑制宿主免疫基因表达，但植物对抗此类RNA干扰（RNAi）的机制尚不明确。苹果溃疡病菌（Valsa mali）分泌的Vm-milR1能沉默苹果抗病基因MdRLKT1/2，而本研究发现的MdRLKT21通过独特机制逆转这一过程。

2 结果

2.1 MdRLKT21负调控植物免疫

MdRLKT21具有典型LRR受体激酶结构域，定位于细胞膜。过表达MdRLKT21显著抑制本氏烟和苹果中活性氧（ROS）爆发、胼胝质沉积及MAPK磷酸化，并降低病程相关基因PR4/5和RBOHD表达，增强对V. mali和核盘菌（S. sclerotiorum）的敏感性。

2.2 竞争性结合真菌sRNA效应子

AlphaFold 3预测显示MdRLKT21与Vm-milR1的结合亲和力（pTM=0.81）高于MdRLKT1/2。共表达实验证实MdRLKT21能"劫持"Vm-milR1，使MdRLKT1/2表达量恢复至对照组的1.8-2.3倍。该机制在梨树中保守存在，提示其在蔷薇科中的普适性。

2.3 磷酸化降解抗病蛋白MdRFP1

酵母双杂交筛选发现MdRLKT21激酶域（KD）与环指蛋白MdRFP1互作，显微热泳（MST）测定其结合常数K_d=13.967 nM。体外磷酸化实验显示MdRLKT21可使MdRFP1迁移率降低37%，而26S蛋白酶体抑制剂MG132能阻断MdRFP1降解。过表达MdRFP1诱导细胞死亡并增强抗病性，但其免疫激活作用可被MdRLKT21以激酶活性依赖的方式抑制。

3 讨论

该研究首次揭示"诱饵守卫"模型的新变体：宿主通过保留易感基因MdRLKT21作为"分子诱饵"，其高表达时虽抑制基础免疫，但能通过双重机制激活防御——既竞争性结合Vm-milR1解除其对MdRLKT1/2的沉默，又通过降解MdRFP1解除免疫抑制。在感病品种"秦脆"中，病原侵染诱导MdRLKT21表达量提升12.2倍，导致抗病蛋白被持续降解，最终形成感病表型。这一发现为设计基于sRNA干扰的作物抗病策略提供了新靶点。

研究创新性体现在：

1. 发现首个能劫持真菌sRNA的植物受体激酶

2. 阐明磷酸化-泛素化级联调控免疫的新通路

3. 揭示易感基因在特定条件下的免疫激活功能

未来研究可聚焦MdRLKT21激酶活性位点的定向改造，以及MdRFP1介导的E3连接酶活性调控网络。