期刊：cell research

主題：鈣離子啟動免疫系統(tǒng)的分子機制

標題：A cyclic nucleotide-gated channel mediates cytoplasmic calcium elevation and disease resistance in rice

影響因子：17.848

檢測指標：Ca2+流速

檢測部位：水稻葉肉細胞

Ca2+流速流實驗處理方法：

水稻幼苗，10uM chitin或10uM flg22肽瞬時脅迫

Ca2+流速流實驗測試液成份：

0.2mM CaCl2, 0.1mM NaCl, 0.1mM MgCl2 and 0.1mM KCl,pH 5.2

作者：中國農(nóng)科院萬建民、王家昌

英文摘要

The transient elevation of cytoplasmic calcium is   essential for pathogen-associated molecular pattern (PAMP)-triggered   immunity (PTI). However, the calcium channels responsible for this   process have remained unknown.

Here, we show that rice CDS1 (CELL  DEATH and SUSCEPTIBLE to BLAST 1) encoding OsCNGC9, a cyclic  nucleotide-gated channel protein, positively regulates the resistance to  rice blast disease. We show that OsCNGC9 mediates PAMP-induced Ca2+  influx and that this event is critical for PAMPs-triggered ROS burst and  induction of PTI-related defense gene expression. We further show that a  PTI-related receptor-like cytoplasmic kinase OsRLCK185 physically  interacts with and phosphorylates OsCNGC9 to activate its channel  activity.

Our results suggest a signaling cascade linking pattern  recognition to calcium channel activation, which is required for  initiation of PTI and disease resistance in rice.

中文摘要（谷歌機翻）

細胞質(zhì)鈣的瞬時升高對病原體相關(guān)分子模式（PAMP）- 觸發(fā)免疫（PTI）至關(guān)重要。然而，負責(zé)該過程的鈣通道仍然未知。

在這里，我們顯示編碼OsCNGC9（環(huán)核苷酸門控通道蛋白）的水稻CDS1（CELL  DEATH和SUSCEPTIBLE to BLAST   1）正向調(diào)節(jié)對稻瘟病的抗性。我們顯示OsCNGC9介導(dǎo)PAMP誘導(dǎo)的Ca2+內(nèi)流，并且該事件對于PAMPs觸發(fā)的ROS爆發(fā)和誘導(dǎo)PTI相關(guān)的防御基因表達是至關(guān)重要的。我們進一步顯示PTI相關(guān)受體樣細胞質(zhì)激酶OsRLCK185與OsCNGC9物理相互作用并使其磷酸化以激活其通道活性。

我們的研究結(jié)果表明信號級聯(lián)將模式識別與鈣通道激活聯(lián)系起來，這是啟動水稻PTI和抗病性所必需的。

結(jié)果表明：響應(yīng)于幾丁質(zhì)或flg22刺激，WT葉肉細胞比cds1葉肉細胞表現(xiàn)出強烈且快速的Ca2+流入（圖3a，b和補充信息，圖S6）。這些結(jié)果表明OsCNGC9可以介導(dǎo)水稻PTI中的Ca2+流入，并且這種能力在cds1突變體中受損。

結(jié)果表明：響應(yīng)幾丁質(zhì)刺激，Nipponbare葉肉細胞比Osrlck185/ 55雙突變體葉肉細胞，表現(xiàn)出快速的Ca2+內(nèi)流（圖e）。此外，在幾丁質(zhì)處理Oscerk1敲除突變體后未觀察到顯著的Ca2+流入（圖f）。這些結(jié)果共同表明OsRLCK185及其緊密同源物OsRLCK55參與水稻抗稻瘟病和PAMP誘導(dǎo)的Ca2+內(nèi)流的調(diào)節(jié)。

結(jié)果表明：在PAMPs刺激后，與Kitaake植物相比，OsCNGC9-OE轉(zhuǎn)基因植物的葉肉細胞顯示出更強的Ca2+流入。結(jié)合其他實驗表明，OsCNGC9是水稻PTI的限速正調(diào)控因子。

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