植物细胞壁是由纤维素、半纤维素、果胶等组成的一个多糖复合体,作为第一层防御屏障抵御病原菌的侵染。病原菌为了侵染寄主植物,分泌大量细胞壁降解酶破坏细胞壁。果胶裂解酶PLs通过β消除裂解果胶主链的聚半乳糖醛酸,由于其酶解底物的复杂性,PLs在病原菌和植物互作中的功能目前尚不清楚。
近日,我组与南京农业大学作物疫病研究团队合作在SCIENCE CHINA Life Sciences发表了题为Dual activation of soybean resistance against Phytophthora sojae by pectin lyase and degraded pectin oligosaccharides的研究论文,发现大豆疫霉分泌的果胶裂解酶PsPL1依赖植物细胞膜定位的一类LRR-RLP蛋白RSPL1激活植物免疫反应,并且诱导植物免疫能力部分依赖酶活性。PsPL1降解产物为具有不同甲酯化、乙酰化修饰的果胶寡糖,该果胶寡糖通过LysM类蛋白激酶CERK1诱导大豆抗性,说明PsPL1协同其降解产物双重激活大豆对疫霉菌的抗性。研究结果明确了此果胶裂解酶激活植物免疫的作用方式。
南京农业大学为论文的第一署名单位,南京农业大学钟山青年研究员孙广正博士和夏业强博士为论文的并列第一作者,南京农业大学王源超教授、王燕教授、中国科学院大连化学物理研究所尹恒研究员为本论文的共同通讯作者。我组在此工作中主要参与开展了PsPL1酶学性质研究及果胶寡糖的制备、结构解析等相关工作,利用高效阴离子交换色谱(HPAEC-PAD)和液相色谱-质谱(LC-MS)精细鉴定了PsPL1降解植物果胶的产物,并对寡糖的结构进行了推测。该论文全文请见http://engine.scichina.com/doi/10.1007/s11427-024-2724-5。
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