豆科植物与根瘤菌的早期识别过程对于整个共生固氮过程的开启至关重要,有关二者共生早期信号交流方面的研究一直备受关注。本实验室前期研究发现了紫云英华癸中慢生根瘤菌Mesorhizobium huakuii 7653R中效应蛋白Nop P与紫云英类受体激酶NIP43之间存在相互作用,基于此结果,本研究将研究材料转移到大豆植株上,而本研究得到的结果如下:一,本研究发现与NIP43同源的大豆类legal and forensic medicine受体激酶,命名为Gm RLK,Gm RLK与根瘤菌USDA6效应蛋白Nop P直接存在相互作用,并通过盆栽实验,发现过表达Gm RLK植株固氮活性较对照组相比显著降低。这表明Gm RLK参与到大豆对根瘤菌USDA6效应蛋白Nop P的识别过程中,并且该蛋白对于整个共生过程具有负调控作用。二,本研究通过互作实验发现大豆慢生型根瘤菌Bradyrhizobium japonicum USDA6效应蛋白Nop P与Gm RLK之间存在相互作用,并通过生物信息学分析,发现大豆慢生型根瘤菌Nop P高度保守。后续通过盆栽实验,发现分别接种USDA6和USDA110的植株固氮活性存在显著差异,同时发现两种根瘤菌nopp基因缺失selleck LXH254后会导致共生体的固氮活性显著降低,并且这种降低程度在USDA6中更显著。这表明不同种属的大豆慢生根瘤菌Nop P蛋白在共生识别和匹配结瘤、固氮效率等方面发挥重要作用。三,本研究通过酵母杂交手段筛选到与Gm RLK有强相互作用的一种大豆病程相关蛋白,命名为Gm PRX-1,并通过一系列互作实验证实Gm PRX-1与Gm RLK之间存在直接相互作用,关键互作区段为Gm RLK的PAN结构域和Gm PRX-1第100–154位www.selleck.cn/products/AZD2281(Olaparib)氨基酸区段;其次通过盆栽实验,发现过表达Gm PRX-1植株较对照组相比根瘤显著变大、固氮活性显著提高,而干扰Gmprx-1植株的相关表型与前者截然相反。这表明Gm PRX-1可能通过调控根瘤细胞发育的参与到大豆和根瘤菌的共生过程中。本研究以直接证据揭示了“效应蛋白—类受体激酶—免疫防御相关蛋白”三者互连的分子模块,首次揭示了植物先天免疫防御相关蛋白参与大豆与根瘤菌共生结瘤过程的正向调控作用,为大豆高效固氮品种选育提供了新的方向和潜在基因资源。