揭秘苜蓿根瘤菌共生与免疫的关键激酶 MtLICK1/2:共生信号与免疫调控的纽带

时间:2025年5月7日
来源:Nature

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豆科植物与根瘤菌共生固氮,却又能抵御病原菌,这一现象背后的机制不明。研究人员开展了苜蓿根瘤菌共生与免疫相关研究,发现细胞质激酶 MtLICK1/2 与 MtLYK3 相互作用,驱动共生信号、抑制植物免疫,揭示了豆科植物与根瘤菌共生的调控机制。

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豆科植物(Legume)的根通过与土壤中的根瘤菌(rhizobia)形成共生关系来获取氮元素,同时还能抵御病原菌(pathogenic bacteria)的侵害。但这种对根瘤菌的耐受性是如何在不损害植物免疫的情况下实现的,在很大程度上仍是未知的。在这项研究中,研究人员发现了细胞质激酶 MtLICK1/2,它能与结瘤因子受体 MtLYK3 相互作用,进而驱动共生信号传导并抑制植物免疫。在Mtlick1/2基因缺失的植株中,根瘤菌感染和根瘤发育出现缺陷,表型与Mtlyk3-1突变体相似。在根瘤菌共生过程中,MtLICK1/2 和 MtLYK3 会相互进行反式磷酸化。磷酸化的 MtLYK3 会激活类受体激酶 MtDMI2,从而刺激共生信号传导。MtLICK1/2 在根瘤菌感染区域被激活,进而抑制植物免疫。因此,MtLICK1/2 和 MtLYK3 共同放大共生信号,并抑制宿主免疫,使得豆科植物与根瘤菌能够顺利共生。

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