TuNHL1基因:小麦YrU1介导条锈病抗性的关键因子兼增强白粉病抗性的新靶点

【字体: 时间:2025年08月09日 来源:Plant Science 4.1

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  这篇研究揭示了小麦中NDR1/HIN1-like蛋白TuNHL1的双重功能:作为YrU1(含ANK-WRKY结构域的CNL免疫受体)介导条锈病(Pst)抗性的必需组分,同时其过表达能显著增强小麦和拟南芥对白粉病(Bgt)的抗性。通过VIGS(病毒诱导基因沉默)和转基因实验,证实TuNHL1通过质膜定位、自结合及触发细胞死亡参与免疫调控,为作物广谱抗病育种提供了新策略。

  

亮点

TuNHL1作为小麦中NDR1/HIN1-like(NHL)家族成员,展现出独特的双重功能:其质膜定位特性与自结合能力,使其成为YrU1介导条锈病抗性的"守门人";而过表达实验则意外发现它能跨界增强植物对白粉病的"防御盾牌"。

TuNHL1是T. urartu PI428309中NDR1的同源基因

通过克隆小麦近缘种T. urartu的NDR1同源基因,我们发现TuNHL1编码一个约22 kDa的蛋白,其结构预测包含跨膜域,与拟南芥NDR1类似但功能更具多样性。当在本氏烟叶片中瞬时表达时,TuNHL1会触发剧烈的"超敏反应"(HR)——就像植物免疫系统的"警报器"被拉响。

讨论

这项研究解开了YrU1介导免疫的"黑匣子":TuNHL1如同植物细胞膜上的"信号中转站",将YrU1识别的条锈病菌信号转化为防御响应。有趣的是,虽然拟南芥NDR1对白粉病抗性影响微弱,但TuNHL1却能显著增强作物对两种真菌病害的抵抗力,暗示禾本科植物可能演化出了独特的NHL蛋白调控网络。

结论

TuNHL1的发现不仅填补了小麦CNL免疫受体下游信号通路的空白,其"一石二鸟"的抗病特性更展现出作物抗病育种的新可能——就像为小麦装备了"双弹头导弹",同时瞄准条锈病和白粉病两大威胁。

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