蛋白激酶RPC在番茄与辣椒疫霉互作中的作用和机理
批准号:
32072399
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
张美祥
依托单位:
学科分类:
植物病理学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
张美祥
中文摘要
解析植物与病原菌互作机制可为病害防控奠定基础。申请人先前发现蛋白激酶SIK1通过促进活性氧迸发增强植物免疫,然而,目前对该家族蛋白在植物免疫调控中的功能和作用机制,以及病原菌是否可利用效应子干扰其介导的防卫反应依然知之甚少。我们前期以茄科作物番茄作为材料,发现该家族另一成员RPC在调控植物免疫中发挥作用。与SIK1正调控免疫不同,RPC负调控番茄对辣椒疫霉的抗性。本项目拟以新型免疫调控蛋白RPC为切入点,进一步明确它在番茄与辣椒疫霉互作中的作用,并通过解析其蛋白激酶活性与免疫调控功能之间的联系,以及它与互作蛋白之间的调控关系等阐明RPC调控番茄免疫的机制;在此基础上,分析辣椒疫霉是否可以利用效应子干扰RPC的免疫调控功能,并阐明它们的作用机制。预期研究结果有望揭示植物“防御”病原菌侵染的新机制和病原菌干扰寄主防卫反应的“反防御”机理,为作物病害新型防控策略的开发提供科学依据。
英文摘要
Elucidating the mechanisms of plant-pathogen interactions could lay the foundation for disease control measures. We have previously reported that the protein kinase SIK1 enhances plant immunity by promoting reactive oxygen species production. However, it remains still largely unknown how this protein family modulates plant immunity and whether pathogens produce effectors to interfere with defense response mediated by this protein family. Recently, we showed that RPC, another member of this protein family in the solanaceous crop tomato, plays a role in plant immunity. Unlike SIK1, which positively modulates plant defense response, RPC negatively regulates tomato resistance to Phytophthora capsici. In this project we aim to uncover the role of RPC during tomato-P. capsici interactions, and elucidate the mechanism of this protein kinase in modulating plant immunity by analyzing the relationship between RPC’s protein kinase activity and its immune regulatory function, and clarifying the regulatory relationship between RPC and its interacting proteins. Furthermore, we will also analyze whether P. capsici produces effectors to interfere with the immune regulation function of RPC and uncover their modes of action. The results are expected to reveal new mechanisms for plant-pathogen interactions, which will provide a scientific basis for the development of novel crop disease control strategies.
植物病害严重影响作物的产量和品质,解析植物与病原菌互作机制可为作物病害防控奠定基础。项目负责人先前发现MAP4K蛋白激酶家族成员SIK1通过促进活性氧迸发增强植物免疫,然而,目前对该家族蛋白在植物免疫调控中的功能和作用机制依然知之甚少。本项目系统研究了MAP4K家族蛋白MAP4K6(RPC)和MAP4K3在植物免疫调控中的功能及其作用机制。不仅揭示了MAP4K6负调控植物免疫的功能及其通过诱导气孔开放促进病原菌侵染的作用机制,而且阐明了MAP4K3通过稳定受体类细胞质激酶(RLCKs)正向调控植物中模式触发的免疫(PTI)和效应子触发的免疫(ETI)的功能和作用机制,提升了人们对MAP4K蛋白家族在植物免疫中的功能和分子机制的认识。此外,以工作单位调动为契机将项目研究在始终聚焦植物与病原菌互作领域的基础上成功拓展至植物-青枯菌互作,建立了高效的植物与青枯菌互作研究体系和植物病原菌效应子高通量筛选体系,揭示了植物与青枯菌互作的分子基础,包括病原菌利用效应子干扰植物免疫以及植物识别病原菌效应子激活免疫的分子机制,为作物病害防控提供了理论支撑。受本项目资助,团队紧密围绕植物与病原菌互作,发表论文18篇,其中在Plant Journal、Plant Physiology、Phytopathology Research等国内外知名期刊发表研究论文15篇,在《科学通报》等期刊发表综述论文3篇;项目执行期间,团队成员共参加学术会议12人次,项目负责人做会议报告6次;培养博士后1名,博士生1名,硕士生6名。本项目的资助和实施助力了项目负责人在植物与病原菌互作领域的探索和深耕,为项目负责人2023年获批的国家自然科学基金面上项目奠定了重要基础。
识别青枯菌Ⅲ型效应子RipP1的植物抗病蛋白鉴定及机制解析
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批准号:32372483
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项目类别:面上项目
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资助金额:50.00万元
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批准年份:2023
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负责人:张美祥
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依托单位:
国内基金
海外基金