植物NB-LRR抗病蛋白介导小种专化抗性的机理研究

大麦和大麦白粉病菌的互作是研究植物小种专化性抗性的理想体系。大麦基因组的Mla座位具有高度多态性，含30个复等位抗病基因。已知序列的20多个Mla基因全部编码CC-NB-LRR类型的抗病蛋白，这些MLA抗病蛋白与相应的病原菌AVR特异性识别，介导典型的小种专化抗性。在本项目中，我们将利用单子叶麦类作物及双子叶模式植物（拟南芥、烟草）各自的优势，采用瞬时表达和稳定的转基因分析方法，结合细胞生物学、生物化学和功能基因组学等手段，在已有的基础上研究：NB-LRR蛋白结构与功能的关系；AVR的识别机制；MLA蛋白抗病复合物及激活后下游组分的鉴定；NB-LRR蛋白的亚细胞分布、核质运输与抗病功能的关系；MLA抗病反应与转录调控的关系；miRNA在抗病蛋白介导的抗病反应过程中的作用及机制。研究结果将进一步深化我们对NB-LRR抗病蛋白抗病机理的认识，也将为麦类作物抗白粉病育种提供新思路和新的基因资源。

本项目旨在利用大麦和大麦白粉病菌的互作系统研究植物NB-LRR类抗病蛋白（也称为NLR免疫受体）介导小种专化抗性的机理，包括大麦抗病蛋白MLA结构与功能分析、MLA的亚细胞定位、MLA介导抗病反应的转录调控研究以及microRNA在大麦ETI抗病途径中的作用及机制研究。本项目所取得的主要研究成果可归纳为以下三方面：（1）揭示了NB-LRR类抗病蛋白介导细胞死亡信号与抗病信号的亚细胞功能分区；（2）阐明了NB-LRR类抗病蛋白参与细胞转录调控并激活抗病反应的新途径；（3）发现作物专化性抗性的表观遗传学调控机制（miR9863家族在转录后水平调控大麦白粉病专化性抗性）。