由小麦叶锈菌（Puccinia triticina）引起的小麦叶锈病是小麦生产过程中发生严重的病害之一，叶锈菌频繁变异和广泛传播对全球小麦生产构成巨大威胁。开展小麦叶锈菌效应蛋白与小麦抗病相关蛋白的互作机制研究，可为小麦抗叶锈病品种的合理利用提供理论依据。NAC类转录因子是一种植物特有的转录因子家族。大量研究表明，NAC类转录因子在小麦抗逆过程中发挥着至关重要的作用，探究小麦叶锈菌效应蛋白与NAC类转录因子的互作机制，有助于丰富小麦与叶锈菌互作机制的解析。
近日，河北农业大学植物保护学院王海燕教授课题组在The Crop Journal在线发表了题为“Puccinia triticina effector Pt-1234 modulates wheat immunity by targeting the transcription factor TaNAC069 via its C subdomain”的研究论文，该研究揭示了叶锈菌效应蛋白Pt_1234通过靶向小麦转录因子TaNAC069的亚结构域C进而调控TaNAC069在小麦抗叶锈病防御反应中发挥的作用。
图7 TaNAC069亚结构域E的抗叶锈病功能鉴定
作者和基金项目
河北农业大学植物保护学院硕士研究生耿怀民、博士研究生张艳俊、硕士研究生秦臻为该文共同第一作者，植物保护学院王海燕教授为通信作者。该研究得到华北作物改良调控国家重点实验室（NCCIR2023ZZ-10）、国家自然科学基金项目（32172384，31501623）、河北省自然科学基金项目（C2020204028）和河北省高等教育科技研究项目（ZC2023178）资助。该课题组长期从事小麦叶锈菌效应因子与小麦叶锈菌无毒基因的研究，揭示了小麦叶锈菌效应因子Pt_21通过破坏病程相关蛋白TaTLP1的抗叶锈病功能，以促进小麦叶锈菌的侵染（The Crop Journal，2023）；鉴定到第一个小麦叶锈菌无毒基因AvrLr15，并明确AvrLr15位点突变后逃逸抗病基因Lr15识别，从而促进小麦叶锈菌侵染的分子机制（Molecular Plant Pathology, 2024），为诠释小麦与叶锈菌互作的分子机制提供理论基础。
