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

时间：2025年6月10日

来源：Nature Genetics

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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
和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。