2017年3月植物学顶级期刊《The Plant Cell》最新一期刊登了我院植物生物学研究所张舒群课题组一项研究成果：“Regulation of stomatal immunity by interdependent functions of a pathogen-responsive MPK3/MPK6 cascade and abscisic acid”。该研究报道称，MAPK与ABA信号通路相互依赖性地介导了植物气孔免疫。

近几年气孔作为植物先天免疫的重要环节, 在限制病原菌入侵方面的主动作用，即气孔免疫，得到业界广泛认识与关注。野生型植株受到病原菌侵染会主动关闭气孔以限制病原菌侵入，而mpk3 mpk6条件双突变体在病原菌侵染时不能关闭气孔，导致其抗病能力显著下降。相反，MPK3/MPK6激活可以促使气孔关闭。重要的是，外源施加苹果酸或柠檬酸能够显著抑制MPK3/MPK6激活以及Pst DC3000诱导的气孔关闭。保卫细胞酶活性原位染色表明MPK3/MPK6激活或病原菌处理均显著提高了有机酸代谢相关酶类的活性，提示该信号通路能通过提高保卫细胞内有机酸代谢来介导气孔免疫。

在传统的被广泛认知的ABA-SLAC1途径之外，本研究发现了气孔免疫中另外一条重要信号途径，即MPK3/MPK6-organic acid metabolism途径，具有重要意义。遗传学证据表明ABA与MPK3/MPK6两条信号途径能够互相独立的介导气孔关闭；但面对病原菌入侵时，二者任何一条途径的缺失都会导致气孔不能有效的关闭。基于以上发现，该研究提出了MPK3/MPK6与ABA信号途径相互依赖介导气孔免疫的新模型。研究者认为这种相互依赖性的作用机制使得气孔免疫更加强劲与高效。此外，之前由于受限于MPK3与MPK6双突变体材料无法获得，其他课题组基于RNAi等突变技术的研究对于两者在气孔免疫中的作用及与ABA的关系存在争议及相互矛盾之处，本研究中利用mpk3 mpk6条件双突变体完美阐明了这些存在争议的科学问题。

文章第一作者为苏建斌博士后，通讯作者为徐娟副研究员及张舒群教授。该研究得到了国家自然科学基金委和111引智计划的资助。

Su, J., Zhang, M., Zhang, L., Sun, T., Liu Y., Lukowitz W., Xu, J.*, and Zhang, S.* (2017). Regulation of stomatal immunity by interdependent functions of a pathogen-responsive MPK3/MPK6 cascade and abscisic acid. Plant Cell. 29(3): 526-542.(IF₅=9.88)

http://www.plantcell.org/content/29/3/526.abstract

http://www.plantcell.org/content/early/2017/03/02/tpc.16.00577.full.pdf+html

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