小麦隐性突变体lm34通过增强活性氧介导的免疫机制赋予白粉病抗性的分子解析

研究人员针对小麦在无病原体侵染时自发产生病斑模拟表型（lesion mimicry）的机制展开研究，通过精细定位发现染色体4AL上140-kb区域内编码CC-NB-LRR蛋白的TraesCS4A03G1225400基因（TaLM34）是突变体lm34的关键靶点。实验证实其扩展卷曲螺旋结构域（eCC）可诱导细胞死亡，并显著提升活性氧（ROS）水平和病程相关基因（PR2/PR10）表达，从而增强对白粉病的抗性。该研究为小麦抗病育种提供了新靶点。

　　

这项研究深入解析了小麦(Triticum aestivum
L.)中具有病斑模拟表型的lesion mimic 34
(lm34
)突变体。该隐性突变体在中优206(ZY206)背景下自发产生类似病原体侵染的叶片坏死斑，表现出与植物抗病性密切相关的超敏反应(HR)。通过混池分离外显子捕获测序(BSE-Seq)和精细定位技术，将突变锁定在4AL染色体140-kb区间。

序列比对和lm34^Jing

突变体表型分析揭示，编码典型CC-NB-LRR蛋白的TraesCS4A03G1225400
基因是导致突变表型的关键。在本氏烟(Nicotiana benthamiana
)叶片中的瞬时表达实验显示，TaLM34蛋白的扩展卷曲螺旋结构域(eCC)具有诱导细胞死亡的能力。

更引人注目的是，lm34
突变体表现出活性氧(ROS)水平升高和病程相关基因(PR2
、PR10
)表达显著增强，从而赋予小麦对白粉病更强的抗性。这些发现不仅阐明了小麦抗病性的分子机制，更为创制具有广谱抗病性的小麦新品种提供了重要理论依据和分子靶标。