《Plant Signaling & Behavior》：Overexpression of AtPROPEP6 enhances Arabidopsis thaliana resistance to Southern root-knot nematode Meloidogyne incognita
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本研究首次揭示拟南芥AtPROPEP6基因通过特异性响应线虫信号分子ascr#18，激活水杨酸通路标志基因AtPR1a表达，显著抑制根结线虫侵染和发育。该发现拓展了植物诱饵肽（Peps）家族在抗线虫防御中的功能谱系，为作物抗线虫育种提供了新靶点。
摘要
植物诱饵肽（Peps）作为源自PROPEP蛋白前体的应激诱导信号分子，在增强植物免疫中发挥关键作用。虽然既往对拟南芥Pep介导的免疫信号研究多集中于AtPROPEP1-3基因在细菌和真菌抗性中的作用，本研究首次鉴定AtPROPEP6基因在防御南方根结线虫（Meloidogyne incognita）中的贡献。启动子分析显示W-box motifs富集，提示其可能受WRKY转录因子调控。与其它PROPEP家族成员不同，AtPROPEP6特异性响应线虫来源的分子模式ascr#18而上调。在拟南芥中组成型过表达AtPROPEP6可显著减少根结形成和线虫数量，并延缓线虫发育。这些表型与三个独立转基因株系中AtPROPEP6转录本丰度相关，并伴随基础AtPR1a表达升高。尽管过表达植株表现出根长缩短，但根长减少程度与转基因表达水平无关，且可用于感染的根尖数量未发生改变。
引言
植物诱饵肽（Peps）是一类在病原体攻击或物理损伤时释放的内源性分子，通常被称为损伤相关分子模式（DAMPs）。在拟南芥中发现的Peps在单子叶和双子叶植物中广泛保守，其生物活性形式仅含23-36个氨基酸，源于较大前体蛋白PROPEPs的C端区域。研究表明Peps能激活植物对地上和地下生物胁迫的防御反应，但AtPROPEP6的功能仍属未知。本研究通过启动子分析和表达谱验证，发现AtPROPEP6可能通过WRKY转录因子调控参与线虫防御，其特异性响应ascr#18的特性提示其在植物-线虫互作中具有独特作用。
材料与方法
通过农杆菌介导的花序浸染法获得35S:AtPROPEP6过表达转基因株系，采用qRT-PCR检测基因表达，通过离体接种实验评估线虫侵染率，利用酸性品红染色观察线虫发育阶段。根形态分析采用ImageJ软件量化，启动子顺式作用元件通过NewPLACE数据库鉴定。
结果
AtPROPEP6启动子分析与ascr#18诱导表达
启动子分析发现8个WRKY转录因子结合位点（W-box），占免疫相关顺式元件的42%。RNAseq数据显示ascr#18处理使AtPROPEP6表达上调6倍，显著高于其他家族成员。
AtPROPEP6过表达对标记基因的独特调控
三个过表达株系（6:2/6:6/6:8）中，高表达株系6:6特异性激活SA通路标志基因AtPR1a，而对JA通路标记基因（AtPDF1.2等）无影响，显示其信号通路的特异性。
AtPROPEP6过表达抑制线虫侵染与发育
接种3天后，高表达株系线虫根内渗透数减少35-40%；28天后雌虫数量下降45-58%，总线虫数减少21-32%，表明其同时影响线虫入侵和成熟过程。
过表达对植物形态的影响
所有转基因株系主根长度显著缩短（15-30%），但侧根数量无变化。株系6:2虽转基因表达最低却表现最显著生长抑制，说明形态变化与抗线虫表型无直接相关性。
讨论
本研究首次阐明AtPROPEP6通过特异性激活SA通路增强线虫抗性的新机制。其启动子W-box富集特征与WRKY介导的免疫调控网络吻合，而ascr#18特异性诱导模式提示线虫与植物互作中存在特异性识别机制。虽然过表达引起根长变化，但抗线虫效果与根形态参数无直接关联，证实其免疫调控功能独立性。该研究为解析Peps家族功能分化及作物抗线虫育种提供了新视角。
