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2020年7月28日，Nature communications在线发表了中国科学院上海植物逆境生物学研究中心/ 中国科学院分子植物科学卓越创新中心Alberto Macho研究组题为An immune receptor complex evolved in soybean to perceive a polymorphic bacterial flagellin的研究论文，该研究揭示大豆进化出了能够感知青枯菌鞭毛蛋白的受体，这是植物-细菌协同进化的一个典型案例。
与病原性flg22相比，青枯菌flg22表位存在9个多态性位点，并且能够逃避拟南芥和烟草的识别。病原性flg22与拟南芥FLS2/BAK1受体的晶体结构已经被解析，根据已知结构信息，该研究进行同源结构建模与定点突变分析，确定青枯菌flg22中18-21位氨基酸的多态性对逃避免疫起关键性作用（图A）。更有趣的是，该研究首次发现了大豆能够识别青枯菌多态性的flg22（图B）,并且成功鉴定青枯菌flg22受体GmFLS2/GmBAK1（图C）。同时，该研究根据已知flg22/AtFLS2/AtBAK1三元结构对青枯菌flg22/GmFLS2/GmBAK1结构进行同源建模分析,锁定大豆受体获得识别的重要位点GmFLS2-Q368和GmFLS2-R483（图D）。此外，该研究发现，GmFLS2/GmBAK1的表达，能够增强番茄对青枯菌的抗性（图E），具有良好的应用前景。
综上，该研究首次揭示了大豆中识别青枯菌多态性鞭毛的等位变异受体，并证明此多态性鞭毛蛋白的识别能够增强植物抗病性，为提升农作物对青枯菌的抗性提供了一种新策略。此外，揭示flg22中负责逃避和GmFLS2中负责获取感知的关键性残基，为合成生物学方法定制免疫受体，扩大受体识别范围提供了指导，使多态性病原体激发子的识别成为可能。
Alberto Macho研究组博士生魏雅丽为本文的第一作者，Alberto Macho研究员为本文的通讯作者。该研究得到了中国科学院和国家自然科学基金的支持。
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