中国农大长江学者PLOS发表新成果

　　最近，中国农业大学杨淑华教授带领的研究小组，在国际著名遗传学杂志《PLOS Genetics》发表一项重要研究成果，这项研究表明，在拟南芥中，IBP5调节着温度依赖性的R蛋白CHS3介导的防御反应，IBP5在多个R蛋白介导的防御反应的调控过程中，发挥重要的作用。

　　本文通讯作者杨淑华教授1991年毕业于南开大学，1994年在南开大学获硕士学位，2002年获新加坡国立大学博士学位，2002年至2004年 在美国康奈尔大学从事博士后研究，2005年受聘为中国农业大学生物学院植物系教授，2006年入选教育部“新世纪优秀人才支持计划”，2012年获得 “国家杰出青年科学基金”资助，2014年获教育部长江学者特聘教授。研究方向为植物响应低温胁迫的分子机制，近年来在Dev Cell、Plant Cell、Plant Journal、Plant Physiology等国际杂志上发表研究论文20余篇。相关阅读：中国农大长江学者新发Cell子刊文章。

　　植物的生长发育受到各种环境胁迫的影响，包括低温和病原菌感染。新出现的证据表明，植物的防御反应是受温度调节的。温度调节着由某些类型R/R样蛋 白诱导的防御反应，包括烟草中的TIR–NB–LRR蛋白；拟南芥中的RPP1样蛋白、RPP4、RPS4和SNC1、CC-NB-LRR蛋白和 RPS2、LRR-TM、TM-CC蛋白和TIR-NB蛋白CHS1。最近的一项研究表明，低温（10℃到23℃）可提高R蛋白介导的效应物触发的免疫力 （ETI），更高的温度（23℃到32℃）可导致植物体内模式引发的免疫力（PTI）信号的变化。这些研究表明，温度在很大程度上影响着R蛋白的功能。

　　最近的研究显示，许多组件调节着R蛋白的活性，反过来这又更好地调控防御信号。分子伴侣蛋白和共同分子伴侣蛋白，如HSP90-SGT1b -RAR1复合物，参与多个R蛋白介导的防御途径。先前的报告已经表明，这些复合物是R蛋白正确折叠和/或R蛋白质稳定性所必需的。

　　然而，最近的一些研究表明，SGT1b和HSP90在R蛋白的降解过程中发挥积极作用，包括RPM1、RPS2和SNC1。R蛋白调节因子的双重功 能，可确保植物免疫系统迅速、正确地响应病原体的侵袭。除了这些伴侣蛋白，其他许多调节因子也参与了R蛋白的调控。通过筛选snc1-1的抑制因子和促进 因子而确定的一系列SNC1调节因子，已被证明可调节SNC1的染色质、转录本和蛋白水平。这些蛋白质包括E1和E4连接酶、U-box蛋白质、乙酰基转 移酶、RNA结合蛋白、核孔复合体成分。这些结果表明，SNC1和/或其他R蛋白是由多个生物过程调控，包括核质转运、转录重编程、RNA加工和蛋白质修 饰。

　　以往的研究表明，在携带R/R样基因（包括CHS1、CHS2/ RPP4和CHS3）突变的植物中，低温可激活防御反应。拟南芥CHS3编码一类TIR-NB-LRR-type蛋白，具有一个C端LIM结构域。 chs3-1突变体表现出冷敏感表型，包括植株矮小、抗病性提高。SGT1b和RAR1蛋白对于R蛋白的稳定性是必需的。在SGT1b和RAR1突变体 中，chs3冷敏感表型是被抑制的。然而，通过CHS3的温度依赖性防御反应的分子调控机制，目前仍不清楚。

　　在本研究中，研究人员将ibr5-7确定为chs3-1冷敏感表型的一个抑制因子，它在很大程度上可抑制低温激活的防御反应。IBR5编码一个双特 异性MAPK磷酸酶，它作为植物响应生长素和脱落酸的一个正调控因子。CHS3蛋白在低温下的积累，受到IBR5突变的抑制。此外，chs3引发的防御表 型，是由HSP90和IBR5突变共同抑制的。

　　进一步的分析表明，IBR5可与MPK12、HSP90和SGT1b相互作用，形成一个复合物，保护CHS3。除了IBR5在调节CHS3中的积极 作用之外，IBR5也参与R基因介导的防御反应，包括SNC1、RPS4和RPM1。因此，这些研究结果表明，IBR5在调节不同R蛋白介导的防御反应中 起着重要的作用。