原文链接：
https://doi.org/10.1186/s42483-022-00155-9

异源三聚体G蛋白 (Heterotrimeric G protein) 由Gα、Gβ 和Gγ构成，是真核细胞中调控多种信号传递的重要分子开关。XLG蛋白 (Extra-large G protein) 是一类植物特异性Gα蛋白，其包含一个C端的Gα结构域和一个长的N端结构域，在高等植物中普遍且保守存在。XLG蛋白被报道参与植物生长、发育、激素与非生物胁迫响应、植物–微生物互作等过程。

Phytopathology Research近日在线发表了中国农业大学题为“Extra-large G proteins regulate disease resistance by directly coupling to immune receptors in Nicotiana benthamiana”的研究论文。该研究在本氏烟基因组中鉴定到7个编码XLG蛋白基因，通过病毒介导的基因沉默技术 (Virus-induced gene silencing, VIGS) 对其抗病功能展开系统性研究，发现NbXLG3、NbXLG4和NbXLG5在植物抗病中发挥重要调控功能。通过CRISPR-Cas9基因敲除技术构建了Nbxlg3,5双突变体和Nbxlg4突变体，发现这3个NbXLG蛋白参与调控烟草对丁香假单胞菌（细菌）和核盘菌（真菌）的抗病性。同时首次发现XLG蛋白在植物响应辣椒疫霉、致病疫霉、寄生疫霉等多种卵菌病害中也发挥重要功能。与拟南芥XLG蛋白类似，细菌分子模式flg22和真菌分子模式chitin能够诱导NbXLG3、NbXLG4和NbXLG5的N端发生磷酸化修饰。NbXLG蛋白通过与植物细胞表面的模式识别受体互作，从而调控多种病原微生物相关分子模式诱导的活性氧爆发和防卫基因表达等免疫反应。值得一提的是，该研究还发现NbXLG蛋白在盐胁迫和渗透胁迫调控中发挥重要功能，Nbxlg3,5突变体对高浓度NaCl、PEG和甘露糖的抗性显著增强 (Fig. 1)。上述结果说明，NbXLG蛋白参与植物对多种生物和非生物胁迫响应过程的调控，并可能参与调节植物抗病与非生物胁迫的平衡过程。该研究为基于植物XLG蛋白，综合提高植物对生物和非生物环境的适应性提供理论指导。

Fig. 1 Roles of NbXLGs in plant disease resistance and responses to abiotic stresses
中国农业大学植物保护学院植物–卵菌互作团队的在读博士生李易芯为本文的第一作者。梁祥修教授为本文的通讯作者，窦道龙教授参与该研究并在工作开展过程中给予重要指导。本研究得到了国家自然科学基金 (32270282) 的资助。

Cite this article:
Li, Y., Zhang, Q., Gong, L. et al. Extra-large G proteins regulate disease resistance by directly coupling to immune receptors in Nicotiana benthamiana. Phytopathol Res. 2022; 4: 49. https://doi.org/10.1186/s42483-022-00155-9

原文链接：
https://doi.org/10.1186/s42483-022-00155-9

来源: 中国植物病理学会

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