研究背景
小麦叶锈病由致病真菌Puccinia triticina（Pt）引起，是全球小麦生产的主要威胁之一，每年导致约5%-15%的产量损失。尽管种植抗病品种是可持续的防控策略，但病原菌的快速进化常使单一抗病基因失效。因此，挖掘广谱抗性基因并解析其分子机制对小麦安全生产至关重要。
研究内容
本研究通过转录分析发现，TaSPX3在Pt侵染和flg22处理下被显著诱导表达。遗传实验表明，TaSPX3沉默株系对叶锈菌侵染的感病性增强，而过表达株系则表现出显著增强的抗病性（图1）。酵母双杂交、pull-down和双分子荧光互补（BiFC）实验均证实TaSPX3与TaDi19-1D在细胞核内直接互作。电泳迁移率变动分析（EMSA）和双荧光素酶报告系统进一步表明，TaDi19-1D通过结合TaPRs启动子的DIBS motif抑制其表达，而TaSPX3通过物理互作阻断这一抑制过程（图2）。
图1. TaSPX3参与小麦抗叶锈病的功能鉴定
图2. TaSPX3与TaDi19直接互作平衡调控小麦TaPRs的表达
图3. TaSPX3-TaDi19-TaPRs调控小麦免疫反应的模型图
研究意义
1.理论创新：揭示了已报道参与植物N/P营养调控的SPX蛋白，在小麦中可以通过平衡调控转录因子TaDi19介导的免疫应答通路，参与小麦的抗病过程。研究拓宽了SPX蛋白在植物抗病中的功能认知。
2.育种应用：TaSPX3过表达株系在保持农艺性状不变的同时，对多个叶锈菌毒性菌系和白粉病菌表现出广谱抗性，具有重要的育种应用潜力。
3.机制协同：该研究为SPX蛋白在植物免疫与磷信号调控中的功能协同提供了新视角，未来可进一步探索其与养分信号网络的交叉调控。
论文链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.70402
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