拟南芥中宿主与非宿主细菌病原体调控的小信号肽编码基因鉴定及其在植物免疫中的功能解析

本研究针对植物小信号肽(SSPs)在免疫应答中的作用机制这一科学空白，来自国内的研究团队通过转录组学与遗传实验验证相结合的技术路径，系统分析了拟南芥在宿主/非宿主细菌侵染下SSPs的表达谱。研究发现243个上调与194个下调SSPs，其中首次鉴定出SCRL7、DUF538、DIR20和DIR25四个新型免疫相关SSPs，揭示SCRL7负调控而DUF/DIR肽正调控植物免疫的分子机制，为作物抗病育种提供了新靶点。

　　

在植物生物学过程中扮演关键角色的小信号肽(Small Signaling Peptides, SSPs)，其参与植物免疫应答的机制尤其是响应宿主/非宿主细菌侵染的调控网络仍属研究盲区。研究者创新性地构建了整合转录组学分析与遗传验证的研究体系，在拟南芥模型中鉴定出宿主和非宿主细菌病原体接种诱导的243个上调及194个下调SSPs。通过功能实验验证了四个具有全新免疫调控功能的SSPs：分泌型防御素样半胱氨酸富集肽S-LOCUS CYSTEINE-RICH LIKE 7（SCRL7）、功能未知结构域A DOMAIN of UNKNOWN FUNCTION 538（DUF538）以及两个类引导蛋白SSPs DIR20与DIR25。突变体表型分析和合成肽处理实验表明，SCRL7作为植物免疫负调控因子发挥作用，而DUF和DIR家族肽则呈现正向调控特性。该研究不仅建立了高效的病原响应型SSPs筛选技术体系，其研究策略还可拓展至其他植物生理过程。这些发现为解析SSPs介导的植物-病原互作分子机制提供了新视角，更为重要农作物抗病性提升策略的开发奠定了理论基础。