张 欢 罗怀勇 李威涛 郭建斌 陈伟刚 周小静 黄 莉 刘 念 晏立英 雷 永 廖伯寿 姜慧芳

中国农业科学院油料作物研究所 / 农业农村部油料作物生物学与遗传育种重点实验室, 湖北武汉 430062

植物抵抗外界微生物刺激而形成的系统称为植物固有免疫系统, 可分为2个层次。第1个层次是植物模式识别受体(pattern-recognition receptors,P R R S)识别病原相关的分子模式(p a t h o g e nassociated molecular patterns, PAMPs)触发免疫反应(PAMP-triggered immunity, PTI); 第2个层次是病原菌产生效应物抑制对PTI的基本免疫反应, 而植物抗病基因(resistance gene,Rgene)通过编码靶向抗性蛋白直接或间接识别病原菌, 进而诱导效应器触发免疫(effector-triggered immunity, ETI)重建植物的抗性[1-2]。

目前植物中已经克隆了150多个抗病基因[3], 编码的蛋白质具有共同的结构域, 如卷曲螺旋(coiled coil, CC)、核苷酸结合区(nucleotide binding site,NBS)、Toll-白细胞介素区(toll-interleukin-1 receptor,TIR)、富含亮氨酸重复区(leucine-rich repeat, LRR)、激酶结构域(kinase, KIN) 和跨膜结构域(transmembrane domain, TM)。胞质NBS-LRR基因分为2类:TNL (TIR-NBS-LRR)和CNL (CC-NBS-LRR), 分别拥有TIR或CC结构域[4]。如过表达TNL型抗病基因GmKR3增强大豆对多种病毒的抗性[5], 棉花GhTNL1抗病基因的表达减缓植物叶片黄化、萎蔫现象[6], 番茄CNL型抗细菌性斑点病基因SlNBRP1过表达增加其植株抗病性[7], 水稻中NL型Pi9抗病基因组成型表达抗稻瘟病[8]。包含Kinase和LRR结构域的跨膜受体蛋白, 如受体样蛋白(RLP)和受体样激酶(RLK)也参与其中。RLK型基因SlDALR1正调控番茄对Pst DC3000的抗性[9], RLP型基因TaRLP1.1参与小麦对小麦锈病的防御反应[10]。

花生是世界上重要的油料和经济作物, 广泛种植于热带和亚热带地区。中国是世界最大的花生生产国, 也是最大的花生消费国。据国家统计局统计,2019年中国花生产量1751.96万吨, 占世界产量近40%。……