郑州大学助理研究员以共同第一作者身份在一区Top期刊（IF5y=12.1）上发表研究成果

摘要：小麦（Triticum aestivum）是全球三分之一人口赖以生存的主要粮食作物。由Blumeria graminis f. sp. tritici（Bgt）引起的小麦白粉病是一种流行病，导致总产量损失约10%-40%。利用抗白粉病基因培育抗病品种是减少农业

小麦（Triticum aestivum）是全球三分之一人口赖以生存的主要粮食作物。由Blumeria graminis f. sp. tritici（Bgt）引起的小麦白粉病是一种流行病，导致总产量损失约10%-40%。利用抗白粉病基因培育抗病品种是减少农业中农药依赖的关键策略。目前已克隆的小麦抗白粉病基因大多编码CNL（CC-NLR）蛋白。CNLs如拟南芥中的ZAR1和小麦中的Sr35能够形成车轮状的五聚体复合物，被称为抗病小体（resistosomes），其CC结构域插入质膜，作为Ca2+通道，引发Ca2+内流，从而激活免疫反应。

在大多数情况下，单个NLR能够同时识别病原菌中的效应因子并启动免疫反应。然而，一些NLR需要以NLR pair的形式发挥作用，其中sensor NLR通过整合结构域识别病原菌种的无毒基因，而NLR pair中的另一个NLR称为executor NLR，也称为helper NLR，负责启动免疫反应。这些NLR pair在基因组上往往紧密连锁，如水稻中的RGA4/RGA5和Pik-1/Pik-2和拟南芥中的RPS4/RRS1，但是在小麦中是否存在NLR pair调控抗病性尚不明确。

近日，中国科学院遗传与发育生物学研究所刘志勇团队联合英国The Sainsbury Laboratory Jonathan Jones团队、南京师范大学韩管助团队、河南科技学院胡铁柱团队合作在Plant Biotechnology Journal杂志在线发表了题为“The wheat NLR pair RXL/Pm5e confers resistance to powdery mildew”的研究论文。该研究利用多种研究方法，证明以“头对头”的方式紧密连接的两个NLR （nucleotide-binding and leucine-rich repeat）类基因RXL和Pm5e，作为NLR pair在小麦中共同介导抗白粉病的功能。RXL和Pm5e均编码非典型的NLR蛋白，其中RXL含有一个截短的NB-ARC结构域，而Pm5e则含有非典型的CC结构域。进一步研究表明，RXL和Pm5e更倾向于形成异源复合物，并且Pm5e的CC结构域可通过竞争性相互作用，从而特异抑制由RXL的CC结构域引发的HR反应，揭示了该NLR pair可能的调控机制。该研究首次发现并解析了NLR pair调控小麦抗病性的遗传和分子机制。

中国科学院遗传与发育生物学研究所博士后郭广昊、郑州大学助理研究员白凯红、中国科学院遗传与发育生物学研究所在读博士侯艺堃、南京师范大学老师宫震为论文共同第一作者，中国科学院遗传与发育生物学研究所刘志勇研究员、The Sainsbury Laboratory Jonathan Jones、南京师范大学韩管助教授、河南科技学院胡铁柱教授及中国科学院遗传与发育生物学研究所博士后郭广昊为论文共同通讯作者。该研究得到国家重点研发专项等项目的资助。