Nat plants | 南京农大和分子卓越中心团队发现拟南芥通过一对NLR受体实现特殊功能

植物在生长过程中会面临病原体等生物胁迫以及重金属等非生物胁迫。研究发现，某些过渡金属能增强植物对病原体的防御能力，但其具体机制尚不明确。本研究以拟南芥为对象，揭示了一个头对头基因对编码的两个细胞内核苷酸结合富亮氨酸重复（NLR）受体，两者均在根的内皮细胞中表达，并拮抗调控过渡金属增强的免疫反应。其中一个受体STM2，可通过其LRR结构域结合过渡金属离子（如Cd²⁺、Cu²⁺和Zn²⁺），增强NAD⁺水解活性，进而通过EDS1/PAD4/ADR1模块激活免疫反应，增强对青枯病菌的抗性。另一个受体STM1则抑制STM2，以保护植物免受过渡金属增强免疫反应的影响，并在金属过量时防止生长受抑，但同时也会削弱植物对病原体的抗性。该研究首次发现由过渡金属激活的NLR，揭示了植物对病原体的感病性与对土壤中过渡金属敏感性之间的权衡关系。