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[吳志航] 植物複雜免疫受體網路的擴張

Goh et al., 2024 The Plant Cell

NRC免疫受體網絡在菊類植物中展現多樣化的遺傳結構

植物利用含有核苷酸結合域和富含亮氨酸重複序列的蛋白質 (NLRs) 來識別病原體。在茄科植物中,許多輔助型和偵測型NLRs形成複雜的NRC免疫受體網絡來抵抗病原體。然而,茄科植物之外的NRC免疫受體網絡的進化和功能仍不清楚。我們對菊類植物的NLR進行了系統基因組分析,顯示NRC網絡在大多數唇形目植物中顯著擴張,但在杜鵑花目和桔梗類植物中沒有顯著擴張。利用圓葉菸草進行短暫表達,我們驗證了NRC免疫受體網絡在杜鵑花目和桔梗類植物維持簡單遺傳結構,但在唇形目植物中具有複雜的遺傳結構。利用系統基因組分析,我們找到三個保守的NRC0亞群和幾個高度歧異化的唇形目特有的NRC亞群。功能分析顯示,跨植物譜系的NRC0亞群成員具有部分可互換性,而唇形目特有的NRC亞群則缺乏可互換性。我們的研究結果強調了菊類植物中NRC網絡的差異化的進化模式,並提供了跨植物譜系轉移抗病性的潛在見解。

本論文第一作者為本院國際研究生學程(TIGP-MBAS)的博士生吳豐靖。

Goh FJ, Huang CY, Derevnina L, Wu CH. 2024. NRC immune receptor networks show diversified hierarchical genetic architecture across plant lineages. The Plant Cell.