2020年7月13日，PLOS GENETICS在線發(fā)表了河北農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院王海燕教授課題組題為“TaTLP1 interacts with TaPR1 to contribute to wheat defense responses to leaf rust fungus”的研究論文。該研究揭示了小麥病程相關(guān)蛋白TaPR1和TaTLP1的相互作用，并明確二者的互作增強(qiáng)了小麥對葉銹菌的抗性。

病程相關(guān)蛋白（pathogenesis related protein，PR）在植物系統(tǒng)獲得性抗性（SAR）中起著關(guān)鍵作用，到目前為止，共從植物中鑒定出17個(gè)PR蛋白家族，對多種病原菌起到抗性作用。在眾多PR家族成員中，PR1、PR2和PR5是植物抗病研究中普遍存在的，它們通常編碼一些抗菌蛋白，當(dāng)受到生物或非生物脅迫刺激時(shí)，它們的表達(dá)水平迅速增加，在整個(gè)植物系統(tǒng)中大量積累，是植物SAR的重要成分和植物產(chǎn)生抗病反應(yīng)的標(biāo)志。然而，PR蛋白生化活性和抗小麥葉銹病機(jī)制尚不清楚。

本課題組在前期明確了TaPR1和TaTLP1參與小麥抗葉銹病防御反應(yīng)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)研究了TaPR1和TaTLP1互作的分子機(jī)理及互作意義。本研究借助GFP-Trap和質(zhì)譜分析（MS）技術(shù)發(fā)現(xiàn)TaPR1和TaTLP1二者相互作用，利用qPCR技術(shù)檢測二者同時(shí)被葉銹菌誘導(dǎo)高表達(dá)，且表達(dá)模式相同;利用酵母雙雜交技術(shù)（Y2H）、雙分子熒光互補(bǔ)（BiFC）、共定位（co-localization）和共免疫沉淀技術(shù)（CoIP）進(jìn)一步證實(shí)了TaTLP1與TaPR1之間的互作關(guān)系。在此基礎(chǔ)上，通過構(gòu)建TaPR1氨基酸缺失突變體，將TaPR1的互作關(guān)鍵位點(diǎn)鎖定在了碳末端第113到第164個(gè)氨基酸之間。分別利用體外抑菌實(shí)驗(yàn)和基因共沉默技術(shù)（VIGS）證明TaTLP1和TaPR1的互作對抑制銹菌的生長和侵染起到了加性作用，說明TaPR1-TaTLP1相互作用正調(diào)控小麥對葉銹菌的抗性。文章首次報(bào)道了TaPR1和TaTLP1之間的互作，既為TaPR1和TaTLP1的抗銹性研究提供了新的見解，也為PR蛋白的研究提供了新的思路。

河北農(nóng)業(yè)大學(xué)在讀博士研究生王菲為該論文的第一作者，王海燕教授和劉大群教授為通訊作者。該研究得到了國家自然科學(xué)基金的經(jīng)費(fèi)支持。