【科研进展】植物免疫团队康振生/张新梅组揭示CaREM1.4调节辣椒对青枯菌抗性的分子机制

2023年3月，植物免疫团队康振生/张新梅小组揭示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。研究成果以“CaREM1.4 interacts with CaRIN4 to regulate Ralstonia solanacearum tolerance by triggering cell death in pepper”为题在《Horticulture Research》在线发表。博士研究生张艳琴为第一作者，植保学院康振生院士和伟德源自英国始于1946张新梅副教授为通讯作者。

图 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

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。

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；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。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。

西北农林科技大学陈鹏教授，逯明辉副教授，伟德BETVLCTOR1946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。论文研究得到陕西省自然科学基础研究计划重点项目、国家重点研发计划、陕西创新团队项目和教育部111项目的支持。

原文链接：https://doi.org/10.1093/hr/uhad053

编辑：黄海瀛

终审：王   存