Glc-RGS1糖信号途径响应环境变化调控番茄抗性的分子机制

植物通过光合作用，将CO2转化、固定合成葡萄糖（Glc）等碳水化合物。CO2、光等环境不仅通过光合作用影响植物生长发育，也深刻影响植物的抗病性，但其机制不甚清楚。近日，浙江大学农业与生物技术学院师恺课题组在国际知名期刊New Phytologist上在线发表了题为“Glucose sensing by regulator of G protein signaling 1 (RGS1) plays a crucial role in coordinating defense in response to environmental variation in tomato” 的研究论文，以园艺作物番茄为研究对象，详细阐述了胞外Glc信号响应环境变化被RGS1（Regulator of G protein signaling 1）蛋白感应后，进一步通过G蛋白信号途径调控植物抗病性的分子机制。

该研究发现番茄叶片质外体Glc含量在弱光下接种细菌性叶斑病菌（Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000）后显著降低，外源Glc处理显著增强了番茄抗病性；基于细胞的生物膜干涉方法首次发现Glc特异性结合番茄RGS1蛋白，证实Glc诱导RGS1蛋白发生内吞现象；构建rgs1突变体，发现RGS1感应Glc浓度负调控番茄对Pst DC3000的抗性；进一步发现外源Glc处理显著削弱RGS1-GPA1（Gα），GPA1-SlGB1（Gβ）蛋白互作强度；利用gpa1，slgb1单突以及rgs1gpa1，rgs1slgb1双突材料，发现在Glc-RGS1信号下游，SlGB1作为正调控因子传递Glc信号调控番茄植株的抗病性。

Glc-RGS1糖信号途径响应环境变化调控番茄抗性的分子机制

综上，该研究揭示了Glc-RGS1糖信号途径响应环境变化调控番茄抗性的分子机制。研究结果为理解植物细胞如何在环境变化中（光强、CO2）感知胞外糖信号变化，进而诱导下游信号转导事件调控作物抗逆防御提供了参考。