“优青”、副院长团队发《Science》

近日，南京师范大学生命科学学院韩管助课题组联合国内其他课题组在《Science》杂志发表重要研究成果。中科院遗传发育所副研究员陆平、博士生张高华，北京农学院李晶博士和南京师范大学宫震博士为论文的共同第一作者；中科院遗传发育所刘志勇研究员、陈宇航研究员，南京师范大学韩管助教授，崖州湾国家实验室周俭民研究员，湘湖实验室李洪杰研究员和中国科学院遗传与发育生物学研究所副研究员陆平为共同通讯作者。

韩管助，南京师范大学生命科学学院教授、博士生导师，国家自然科学基金优秀青年科学基金获得者，现任南京师范大学生命科学学院副院长。主要从事病毒进化和多样性以及病原与宿主间互作进化方面的研究工作。研究工作多次获得 Nature Reviews Microbiology 、 Trends in Plant Science 、 The Plant Cell 等期刊评述或推荐。多次受邀为 Nature Plants 、 Trends in Microbiology 等期刊撰写综述或评述文章。

该研究通过对携带串联激酶蛋白WTK3的小麦品系进行诱变筛选感病突变体，发现一个与WTK3共同执行免疫功能的关键因子WTN1。WTN1是与WTK3相邻且紧密连锁的非典型NLR蛋白。遗传学分析表明，WTN1对WTK3介导的抗白粉病免疫功能不可或缺。WTK3-WTN1通过“感受器-编码器”协同作用模式激活免疫反应。另外，WTK3不仅能抗小麦白粉病，还能识别麦瘟病菌效应因子PWT4并触发免疫反应，表现出潜在的抗麦瘟病能力。

该研究发现，WTK3的假激酶片段PKF结构域负责识别麦瘟菌的效应因子PWT4，而其第二个激酶（Kinase II）结构域则负责与WTN1互作。识别病原菌效应因子后，激活的WTK3-WTN1复合物发生高聚化，形成离子通道，促进钙离子内流，从而激活超敏反应和细胞程序化死亡。WTK3类串联重复激酶蛋白起源于早熟禾亚科共同祖先中发生的激酶融合事件，而WTN1类NLR蛋白起源于禾本科共同祖先中NLR蛋白NBD结构域串联加倍事件。在早熟禾亚科进化过程中，WTK3类蛋白和WTN1类蛋白经历了协同进化，进一步支持了WTK3类和WTN1类蛋白间长期的合作关系。

图1 广谱多抗基因WTK3的工作模型

来源： 南京师范大学