植物叶绿体在光合作用和免疫中起关键作用，但小麦中控制叶绿体相关核基因表达的精确及时的转录调节机制在很大程度上仍未知。泛素化是一种重要的翻译后调节过程，E3泛素连接酶在植物的激素反应、发育和免疫等多种细胞过程中起作用，但泛素连接酶E3在小麦免疫中的作用及其底物识别模式尚不清楚。
TaPIR1是小麦抗Pst的负调控因子，TaPIR1在Pst感染的小麦叶片中表达上调，其敲除可增强小麦对Pst的抗性，过表达则降低抗性。TaPIR1与TaHRP1在细胞核中相互作用并使其泛素化，TaPIR1是一种功能性E3 Ub连接酶，能泛素化TaHRP1。TaPIR1可促进TaHRP1在体外和体内的降解，TaHRP1的赖氨酸残基K131和K136 是TaPIR1泛素化的位点，其突变会影响TaHRP1的稳定性和降解。TaHRP1是小麦抗 Pst的正调控因子，TaHRP1的缺失会降低小麦对Pst的抗性，过表达则增强抗性，TaHRP1可直接结合PhANGs启动子中的TaHRP1-结合位点元件并激活其转录，从而调节PhANGs的表达。TaHRP1有助于维持叶绿体衍生的ROS稳态，TaHRP1 过表达可促进光合作用和叶绿体衍生的ROS积累，TaPIR1则抑制TaHRP1诱导的ROS在叶绿体中的产生。
TaPIR1负向调节小麦对Pst的抗性
TaPIR1在体内与TaHRP1相互作用并使其泛素化
本研究揭示了小麦中TaPIR1-TaHRP1级联在Pst与小麦相互作用中的作用机制，为深入理解植物免疫和光合作用的调节提供了新的视角。TaPIR1可能作为基因工程的靶点，通过对其进行修饰或调控，为小麦提供对条锈病的持久抗性，这对于农业生产中防治小麦条锈病具有重要的应用价值。本研究结果有助于进一步探索植物中泛素化修饰在免疫和光合作用调节中的作用，为开发新的抗病策略和提高作物产量提供理论基础。
本研究中相关的叶绿素荧光参数通过超便携式调制叶绿素荧光仪MINI-PAM（德国WALZ）进行测量。
