月季有花中皇后之称，是当今世界上最重要的观赏植物种类之一。由灰葡萄孢（Botrytis cinerea）引起的灰霉病是月季生产中的重要病害，严重影响月季的观赏价值和经济价值。近年来，人们在月季的全基因组测序、激素调控月季抗病机制等方面取得重要进展。蛋白翻译后修饰（PTM）在植物响应环境胁迫中发挥重要功能，然而翻译后修饰（PTM）在月季抗病中的作用和机制尚未见报道。
近日，植物学团队李正国/成玉林课题组在园艺领域国际权威期刊Horticulture Research上在线发表题为“Integrated proteomic analysis reveals interactions between phosphorylation and ubiquitination in rose response to Botrytis infection”的研究论文。该研究运用蛋白质组、磷酸化修饰组、泛素化修饰组技术对月季（Rosa hybrid）响应灰霉病菌侵染的PTM变化和PTM间的Crosstalk进行全面分析，并利用VIGS等技术对重要植物免疫相关蛋白进行了功能验证。
在本研究中，共鉴定6165种月季蛋白质，11774个磷酸化位点和10582个泛素化位点，77个磷酸化motif和13个泛素化motif（很多是新的motif）。分析发现，共有12个月季PR10蛋白上调，其中的6个PR10蛋白在泛素化水平也相应下调表达。模式触发免疫（pattern-triggered immunity, PTI）是植物响应死体营养型病菌侵染免疫应答的关键事件，许多与植物PTI信号通路相关的月季激酶在磷酸化水平显著上调。PTM间的Crosstalk在许多细胞和生理过程中起精细的微调作用，本研究也发现很多跟PTI免疫相关的受体激酶和泛素连接酶分别在泛素化和磷酸化水平显著变化，证实磷酸化与泛素化的Crosstalk参与月季对灰霉病菌侵染的免疫响应。将磷酸化修饰组和泛素化修饰组进行交互分析，发现104个月季蛋白的磷酸化和泛素化水平同时差异表达，且主要集中在PTI免疫相关的质膜蛋白。
同时，利用亚细胞定位、VIGS等技术对其中的4个PR10蛋白和1个质膜水通道蛋白（aquaporin）进行功能分析，明确了它们在月季抵抗灰霉病菌侵染中的重要作用。有趣的是，月季PR10蛋白跟大多数已报道的植物PR10蛋白定位（定位在细胞质）不一样，它们也定位在细胞核。
综上，本研究证实了PR10蛋白和PTI信号通路在月季对灰霉病菌侵染的免疫响应中起重要调控作用，同时揭示磷酸化与泛素化的Crosstalk在月季免疫响应中的可能作用机制。
本研究依托学院植物激素与发育调控重庆市重点实验室和重庆大学分析测试中心等科研平台完成，李正国教授和成玉林副教授为共同通讯作者。该工作得到了“十三五”国家重点研发计划、国家自然科学基金面上项目、重庆市自然科学基金面上项目、重庆市青年拔尖人才项目等的资助。
原文链接：
https://academic.oup.com/hr/advance-article/doi/10.1093/hr/uhad238/7420482
