【摘 要】
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钙信号可以通过钙依赖型蛋白激酶(CDPK)及其下游的转录因子调控植物抗病基因的表达；也可以直接调控植物抗病激素水杨酸的生物合成.我们近年的研究结果表明,钙信号也可以通
【机 构】
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杭州师范大学生命与环境科学学院,浙江杭州下沙高教园区学林路16号,310036
【出 处】
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第十届全国植物结构与生殖生物学学术研讨会
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钙信号可以通过钙依赖型蛋白激酶(CDPK)及其下游的转录因子调控植物抗病基因的表达；也可以直接调控植物抗病激素水杨酸的生物合成.我们近年的研究结果表明,钙信号也可以通过钙调素解读并调控植物抗病反应.当拟南芥中受钙调素调控的转录因子AtSR1/CAMTA3 基因缺失时,突变体植物在20？C 左右的温度环境中,表现出自发和组成型的免疫反应：水杨酸大量积累,叶片变黄并出现自发型坏死斑,对丁香假单胞菌的抗性显著增强.说明AtSR1/CAMTA3 对植物抗病免疫反应起负调控作用.结合分子遗传和生化手段,我们的研究发现AtSR1 直接调节水杨酸合成相关基因EDS1 的转录,同时也发现钙和钙调素是维持AtSR1 功能必不可少的调控元素.这些结果表明,钙信号可以通过钙调素-AtSR1-EDS1 对植物免疫反应起负调控作用.免疫反应的激活对植物而言消耗很大,此研究让我们认识到植物具有通过钙信号对免疫反应进行精确控制的机制.但是在感知病原菌入侵后,细胞内钙离子浓度急升,植物细胞如何克服钙/钙调素信号介导的负调控,有效激活免疫反应,是一个值得关注的问题.在深入了解AtSR1 相关的信号通道时,我们用Cytotrap 技术,找到了一个AtSR1 的互作蛋白SR1IP1.功能基因组学研究表明,SR1IP1 对植物免疫反应起正调控作用.进一步的分子生物学分析表明,SR1IP1 是一个E3 泛素连接酶的靶向识别单元,负责识别AtSR1,对其进行泛素化,然后通过蛋白酶体途径进行清除.虽然多种外界刺激都会引起细胞内钙离子浓度的上升,初步的研究结果表明,只有在受到病原菌入侵后,植物才会立即启动泛素介导的途径对AtSR1 进行清除,解除钙/钙调素信号对免疫反应的抑制.这些研究结果揭示了钙信号和泛素信号的协同调控,为植物免疫反应的精细调控提供了有效的分子机制.
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