中国科学院分子植物学卓越创新中心、植物生理生态研究所辛秀芳研究员应邀访问国家重点实验室并做学术报告

2021年6月22日上午10:00,应北京大学生命科学学院、蛋白质与植物基因研究国家重点实验室、生命科学联合中心王伟研究员邀请,中国科学院分子植物学卓越创新中心、植物生理生态研究所辛秀芳研究员在北京大学王克桢大楼348报告厅做了题为“植物对病原物识别通路的交叉互作”的学术讲座。本次讲座由蛋白质与植物基因研究国家重点实验室成员王伟研究员主持,苏晓东、李毅和秦跟基等多位教授出席了该次讲座。

植物在自然环境中会遭受多种病原物的侵染,因此理解植物对抗病原物的分子机制对植物生长,乃至粮食安全都至关重要。在本次报告中,辛秀芳研究员首先介绍了植物免疫领域PTI (Pattern-Triggered Immunity) 和ETI (Effector-Triggered Immunity) 两条免疫通路的研究进展。接着辛秀芳研究员基于自己的工作向大家介绍了植物两大类免疫系统PTI和ETI在功能上交互作用的机制。长期以来,植物的PTI和ETI被认为是两个独立平行的免疫分支,但随着研究的深入,PTI和ETI之间的界限变得交叉模糊。辛秀芳研究员实验室利用拟南芥模式识别受体PRRs (pattern-recognition receptors)及其共受体的多突变体植株和丁香假单胞菌菌株Pst DC3000 、D36E为研究材料,发现PRRs及其共受体对ETI的激活起重要作用。以此为切入点,辛秀芳研究员实验室进一步发现PRRs及其共受体对于由效应因子AvrRpt2激活的ETI过程中的活性氧(Reactive oxygen species, ROS)迸发至关重要。在ETI免疫反应中,ROS的产生主要由RBOHD蛋白介导。虽然ETI能够显著地上调RBOHD的mRNA及蛋白水平,但是该蛋白仍需要PTI信号才能完成磷酸化修饰和激活。因此植物ETI和PTI通过精密地合作来实现对RBOHD的调控,并控制植物体内ROS的大量产生。此外,辛秀芳研究员实验室还发现ETI会强烈地上调包括BAK1和BIK1等在内的许多PTI重要信号组分的转录和蛋白水平,进一步说明ETI会增强PTI信号组分,诱导植物更加持久的免疫输出。最后,辛秀芳研究员比较了英国塞恩斯伯里实验室Jonathan Jones团队同期发表于Nature杂志中“背靠背”的研究成果,强调PTI和ETI免疫系统之间存在协同互作的关系。

在报告最后,辛秀芳研究员和与会师生进行了深入探讨和交流。李毅教授对辛秀芳研究员的工作提出了高度赞赏,并鼓励大家积极关注植物安全,推进植物基础研究,促进各个不同领域的交叉合作和交流。