近日，The Plant Journal在线发表了沈阳农业大学生物科学技术学院范海延团队的题为“Cucumber (Cucumis sativus L.) translationally controlled tumor protein interacts with CsRab11A and promotes activation of target of rapamycin in response to Podosphaera xanthii”的研究论文。该研究揭示了黄瓜翻译控制肿瘤蛋白CsTCTP和CsRab11A互作调控TOR信号响应白粉病菌胁迫的分子机制。

雷帕霉素靶蛋白（TOR）激酶作为一个保守的调节中枢，在不同的细胞环境中动态调节其活性，以响应营养物质的可用性、能量状态和应激信号等。尽管在理解植物TOR激酶的分子和细胞功能方面取得了重大进展，调节TOR活性的上游调节因子尚未完全阐明。

本文的研究发现，黄瓜CsTCTP异源转化能够促进拟南芥的生长发育，但降低植株对白粉病菌的抗性。白粉病菌胁迫过程中CsTCTP能够与CsRab11A互作并促进CsRab11A向质膜转移，使其活化。瞬时转化实验表明CsRab11A 参与防御白粉病菌，并调节白粉病菌响应基因CuPi1、chitinase、PR-1a及多种防御相关基因β-1,3-glucanase (BGL)、RbohD、RbohF的表达以应对白粉病菌胁迫。进一步研究表明CsRab11A能够与TOR的N端结构域互作并激活TOR活性，调节TOR下游信号途径。此外，TOR活性抑制剂（AZD-8055）和激活剂（MHY-1485）能够调节黄瓜中的TOR活性，并且能够调节TOR下游蛋白cyclin-dependent kinases (CDKs)、CDK inhibitor (CKI)、calcium-dependent protein kinase (CPK28-like)、RPM1 interacting protein 4 (RIN4)、MLO-like等的磷酸化调节植株生长发育及抗病反应，参与黄瓜对白粉病菌胁迫的调控。该研究结果为植物生长和防御机制之间的复杂相互作用提供了新的见解。    

该研究由沈阳农业大学生物科学技术学院范海延教授团队完成。青年教师陈秋敏和博士研究生周爽为论文共同第一作者。范海延教授为通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金和国家重点研发计划等项目的资助。

来源：植物科学最前沿

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