了解关键蛋白质在植物免疫中的作用可以为开发对多种病原体具有抗性的作物提供信息。全世界每年高达30%的作物产量因病原体感染而损失。了解如何使植物更能抵抗感染对于未来的粮食安全至关重要。现在，研究人员发现了一种名为H1的连接组蛋白在植物对细菌和真菌感染的免疫反应中的关键作用的免疫反应中的关键作用。

“之前对拟南芥植物的研究表明，H1对健康的生长和发育很重要，”与HeribertHirt及其同事一起从事该项目的ArsheedSheikh说。“众所周知，接头组蛋白可以调节动物的感染，但它们在植物感染和免疫中的作用从未被探索过。”

在动植物细胞中，称为核小体的基本单位包含包裹在蛋白质复合物周围的DNA周围的DNA，对于调节遗传信息至关重要。单个核小体通过接头DNA连接。接头组蛋白H1像夹子一样保持接头DNA的出/入位点，从而调节核小体的解旋和灵活性。

“在像拟南芥这样的植物中，我们发现了H1的三种亚型，”Sheikh说。“通常情况下，H1会抑制基因表达——这包括免疫系统的防御基因。”

该团队探索了所有三种H1亚型都被敲除的拟南芥突变体植物。他们在受控条件下种植野生型和突变型植物，然后用细菌病原体丁香假单胞菌或真菌病原体灰葡萄孢感染它们。三天后，他们比较了不同植物组之间感染的严重程度。

“与野生型植物相比，突变植物对细菌和真菌感染都有抵抗力，”Sheikh说。“敲除突变体具有更高水平的防御基因表达和免疫反应激素水杨酸。”

然而，进一步探索H1的作用后，该团队惊讶地发现突变植物缺乏防御启动能力。换句话说，当在初始感染后的一段时间内接受小剂量病原体时，植物没有显示出增强的免疫反应。像疫苗接种一样，用小剂量的病原体启动植物可以增强其免疫力。突变植物缺乏防御引发表明H1在引发中起着关键作用。

Hirt说：“这种基础知识可以帮助培育出能够同时抵抗多种传染原的智能作物。”“然而，这项研究也起到了警示作用，即研究特定突变对转基因植物的直接和间接影响非常重要。”