重大进展，福建农林大学唐定中团队发现新的小麦条锈抗病基因

植物中致病效应子的感知平日依靠于核苷酸连系构造域（NBS）和富含亮氨酸反复序列的卵白（NLR）。一些NLR包含其他域，这些域充任病原体效应子靶标和免疫旌旗激活的整合诱饵。小麦条锈病是农作物最具损坏性的疾病之一。2020年3月13日，福建农林大学唐定中团队在NatureCommunications上揭橥题为“Anankyrin-repeatandWRKY-domain-containingimmunereceptorconfersstriperustresistanceinwheat”的文章，该研究报道了来自二倍体小麦Triticumurartu（六倍体小麦A基因组的祖先）的条纹抗性基因YrU1的克隆。YrU1编码具有N末尾锚卵白反复序列和C末尾WRKY域的卷曲螺旋NBS亮氨酸雄厚的反复卵白，代表植物中奇特的NLR构造。数据库搜刮仅在小麦亲属中判定出相似的构造。在不存在病原体的情形下，本生烟草中YrU1的瞬时表达不会诱导细胞灭亡。YrU1的锚卵白反复域和卷曲螺旋域是自缔合的，这表明同型二聚化对YrU1的功能至关主要。该抗病基因的判定和克隆揭示了NLR卵白的功能，并或者促进育种以掌握扑灭性的小麦条锈病。

小麦条锈病，由小麦条锈菌引起，条锈病因为其局限扩大和增加的生产损失而成为所有作物锈病中风险最大的。迄今为止，已在小麦中判定并定位了80多个条锈病抗锈基因，但仅克隆了少数几个，包罗Yr5，Yr7，YrSP，Yr15，Yr18/Lr34，Yr36，Yr46和YrAS2388。个中，Yr18/Lr34编码一个假定的ATP连系盒（ABC）转运卵白；Yr36编码具有激酶构造域和推定的脂质连系构造域的卵白质；Yr46编码己糖转运卵白；Yr15编码具有展望的激酶和假激酶构造域的卵白质。这些基因编码分歧的卵白质家眷，并付与相对普遍的抗药性。 （本文来自www.jj00.com）

相反，YrAS2388编码核苷酸连系位点（NBS）和富含亮氨酸的反复（LRR）卵白（NLRs），而Yr5，Yr7和YrSP编码具有附加BED构造域的NLR；所有这些基因都是种属特异性的，，仅对幼苗或所有阶段的Pst星散株的一部门有效。条纹锈病抗性基因受到小麦和条纹锈病病原体之间配合进化的挑战，个中病原体已经进化出战胜这些基因所传递的抗性的能力。 （原创文章www.jj00.com）

植物中致病效应子的感知平日依靠于核苷酸连系构造域（NBS）和富含亮氨酸反复序列的卵白（NLR）。植物行使细胞内NLR经由直接或间接识别病原体效应物来检测病原体。大多数NLR包含三个域：N端可变域，NBS域和C端LRR。个中一些还具有其他功能域，假设它们能够充任整合的诱饵。例如，拟南芥（Arabidopsis）抗性卵白RRS1具有C端WRKY构造域；水稻抗性卵白RGA5具有C末尾的RATX1构造域。小麦条锈病抗性卵白Yr5，Yr7和YrSP具有N端BED构造域。番茄抗性卵白Sw-5b和Prf具有一个额外的N端构造域。个中，RGA5的RATX1构造域直接与稻瘟病菌效应子连系，并在识别后激活RGA4介导的抗性和细胞灭亡。

该研究报道了来自二倍体小麦Triticumurartu（六倍体小麦A基因组的祖先）的条纹抗性基因YrU1的克隆。YrU1编码具有N末尾锚卵白反复序列和C末尾WRKY域的卷曲螺旋NBS亮氨酸雄厚的反复卵白，代表植物中奇特的NLR构造。数据库搜刮仅在小麦亲属中判定出相似的构造。在不存在病原体的情形下，本生烟草中YrU1的瞬时表达不会诱导细胞灭亡。YrU1的锚卵白反复域和卷曲螺旋域是自缔合的，这表明同型二聚化对YrU1的功能至关主要。该抗病基因的判定和克隆揭示了NLR卵白的功能，并或者促进育种以掌握扑灭性的小麦条锈病。

参考新闻：

https://www.nature.com/articles/s41467-020-15139-6