Hortic Res | 西北农林科技大学植物免疫研究团队康振生/张新梅小组揭示CaREM1.4调节辣椒对青枯菌抗性的分子机制

辣椒（Capsicum annuum L.）作为我国重要的蔬菜，易受多种土传病害的威胁。由青枯菌（Ralstonia solanacearum）引起的青枯病，是辣椒等茄科作物的重要病害之一。Remorin作为一种植物特异性蛋白，在植物防御反应中发挥着重要功能。然而，大多数Remorin基因在茄科作物中的确切功能和调控机制仍有待进一步研究。

2023年3月，Horticulture Research 上线了（Advance Access）西北农林科技大学植物免疫研究团队题为 CaREM1.4 interacts with CaRIN4 to regulate Ralstonia solanacearum tolerance by triggering cell death in pepper 的研究论文，该研究揭示了CaREM1.4与CaRIN4相互作用，并通过细胞死亡途径来调节辣椒对青枯菌抗性的分子机制。

本研究根据Remorin蛋白的C端保守结构域鉴定了18个辣椒的CaREMs基因，并对这些CaREMs基因进行了系统发育分析、染色体定位、保守基序及基因结构等分析。利用qRT-PCR分析了I族CaREMs在青枯菌处理下的转录水平，发现CaREM1.4在青枯菌处理后上调表达最为显著，并对其进行了深入研究。利用VIGS技术沉默CaREM1.4后青枯菌含量显著增加，防御相关基因下调表达，减弱了辣椒对青枯菌的抗性（图1）；在辣椒和烟草中瞬时过表达CaREM1.4能够诱导ROS的产生，触发细胞死亡，并上调免疫相关基因的表达。通过Y2H、BiFC、Co-IP及Split-LUC验证了CaREM1.4与CaRIN4-12存在互作关系，功能分析表明CaRIN4-12在辣椒与青枯菌互作过程中发挥负调节作用。进一步研究发现CaRIN4-12能够抑制由CaREM1.4引起的ROS迸发及细胞坏死，这些结果表明，CaREM1.4为辣椒与青枯菌互作的正调控因子，而CaRIN4-12通过与前者相互作用并影响其功能，发挥负调控作用（图2）。该研究增加了Remorin基因在茄科作物中功能及调控机制的理解。

图1 沉默CaREM1.4减弱了辣椒对青枯菌的抗性

图2 CaREM1.4与CaRIN4-12相互作用通过减少ROS的产生来调节辣椒对青枯菌的抗性

西北农林科技大学康振生院士和张新梅副教授为论文的通信作者，博士研究生张艳琴为第一作者，该论文是在西北农林科技大学生命科学学院硕士期间完成的工作。感谢陕西省自然科学基础研究计划重点项目（2023-JC-ZD-12）、国家重点研发计划（2021 YFD1401000）、陕西创新团队项目（2018 TD-004）和教育部111项目（B07049）对本研究的支持。感谢西北农林科技大学陈鹏教授，逯明辉副教授，生命科学学院已毕业硕士研究生李泽隆及旱区作物逆境国家重点实验室赵华、袁凤平博士的对本研究提供的帮助和支持。

作者团队介绍

西北农林科技大学植物免疫研究团队康振生/张新梅研究小组已在Plant Physiology、The Crop Journal、Plant Biology、Physiological and Molecular Plant Pathology、TAG、《植物病理学报》等学术期刊上发表了多篇研究。

文章链接：

https://doi.org/10.1093/hr/uhad05‍3

转自：“园艺研究”微信公众号

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