蘭州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院侯歲穩(wěn)課題組通過對蛋白磷酸酶TOPPs家族的顯性負(fù)效應(yīng)突變體topp4-1的深入研究，發(fā)現(xiàn)正常（22℃）培養(yǎng)條件下topp4-1中多種防御相關(guān)基因被激活，并出現(xiàn)細(xì)胞死亡及活性氧積累等免疫自激活表型；高溫（28℃）條件下這些免疫自激活表型可以被恢復(fù)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，topp4-1中水楊酸積累，對丁香假單胞菌Pst DC 3000的抗病性增強(qiáng)；遺傳分析顯示topp4-1介導(dǎo)的免疫自激活部分依賴于NDR1、PAD4，以及水楊酸信號途徑。同時，多重功能缺失變體topp1/4/5/6/7/8/9也表現(xiàn)出PR1等多種防御基因被激活，以及對Pst DC 3000抗病性增強(qiáng)的表型。此外，發(fā)現(xiàn)TOPPs能與MPK3、MPK4和MPK6蛋白相互作用，且topp4-1突變體中持續(xù)激活的防御反應(yīng)部分依賴于MPK4的下游元件MEKK2/MEKK3及抗病蛋白SUMM2。由此證明蛋白磷酸酶TOPPs是植物防御反應(yīng)中的重要調(diào)節(jié)組分。

該研究成果于2019年6月16日，在線發(fā)表在期刊《Journal of Integrative Plant Biology》上。