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研究进展 | 南繁种业所综述钙依赖性蛋白激酶(CDPK/CPK)介导的水杨酸(SA)级联反应在植物抵御病原体中的作用

发布时间:2025年6月10日来源:广东省科学院南繁种业研究所

近日,广东省科学院南繁种业研究所王勤南团队在国际知名期刊 Critical Reviews In Biotechnology(IF=8.2,中科院1区)上发表综述论文,系统总结了植物钙依赖性蛋白激酶(CDPKs)介导的水杨酸信号在保护农作物免受病原体影响中的积极免疫调节作用,本研究旨在为农作物抗逆性改良提供新思路和参考。Farhan Goher 博士为该论文第一作者,王勤南研究员为通讯作者。

植物遭受病原体侵袭下的CDPKs/CPKs介导的水杨酸(SA)生物合成模型及其后引发的防御信号传导

水杨酸(SA)是植物抵御病原体的关键激素。受病原体侵染的组织特异性积累水杨酸(SA)以激活免疫应答,但阻断水杨酸的积累则显著削弱植物抗病性。拟南芥中鉴定的三个NPR家族成员NPR1、NPR3和NPR4被确认为SA特异性受体,其中NPR1作为SA信号传导的中枢,不仅介导SA诱导的PR防御基因表达,更是植物抗病原体侵染不可或缺的组分。NPR1突变导致SA的转录重编程受阻,并降低对生物营养性感染的抵抗能力。

各种植物CDPKs在受到病原体侵袭时的功能

CDPKs通过对其他转录因子的磷酸化,成为植物中许多防御信号通路的主要调节因子。钙信号是水杨酸(SA)生物合成的主要开关,而CDPKs作为主要的钙传感蛋白,在水杨酸生物合成中可以发挥重要作用。研究表明,在受到病原体攻击时,CDPKs通过增强水杨酸(SA)的积累和相关防御基因的表达来增强植物抗性。但关于CDPKs和SA信号在生物胁迫期间如何相互作用还有待进一步深入研究。CDPKs介导的SA信号的正向免疫调节功能将可应用于提升作物抗性的农业生物技术中,进一步提升农作物产量,保障全球粮食安全。

论文链接:https://doi.org/10.1080/07388551.2025.2498463

(海南育种科研基地/供稿)