野生二粒小麦中配对NLR基因协同作用赋予Yr84介导的抗条锈病机制解析

《Nature Genetics》:Coordinated function of paired NLRs confers Yr84-mediated stripe rust resistance in wheat

【字体: 时间:2025年06月10日 来源:Nature Genetics 31.8

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  来自野生二粒小麦的研究团队通过精细定位、长读长测序和突变功能验证,克隆了配对NLR基因CNL 和NL ,揭示其通过协同作用介导不完全显性抗病基因Yr84 的抗条锈病表型。该研究首次阐明无整合结构域的NLR配对分子机制,为植物免疫受体功能研究提供新范式。

  

这项突破性研究揭开了小麦对抗条锈病菌(Puccinia striiformis
f. sp. tritici
)的新型防御密码。科研人员从野生二粒小麦(Triticum turgidum
ssp. dicoccoides
)中成功捕获一对神奇搭档——核苷酸结合富亮氨酸重复序列基因(NLR)CNL
NL
。与既往所有已知抗条锈病基因不同,这对黄金组合通过精妙分工实现抗病:CNL
如同分子雷达(sensor NLR)负责识别病原体效应因子,而NL
则化身信号兵(helper NLR)激活下游防御级联反应。

令人惊奇的是,这对NLR蛋白竟打破了常规认知——它们缺乏典型整合结构域(integrated domain),却依然能精准触发免疫反应。通过三维结构预测和表达谱分析,研究者发现这对基因在基因组上比邻而居,表达步调高度协同,如同精心编排的双人舞。这项发现不仅为作物抗病育种提供了全新靶点,更重新定义了植物免疫受体网络的工作模式。

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