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在农业中,引起农作物浸染性疾病的主要植物病原体是真菌,大多数真菌可使植物产生坏死、腐烂、萎蔫等症状。植物为阻碍病原微生物的入侵进化出复杂的免疫防御系统,包含模式激发的免疫反应（Pattern-triggered Immunity,PTI）和效应子引发的免疫反应（Effector-triggered Immunity,ETI）这两个层次。第一层免疫反应可由位于植物质膜上的模式识别受体（PRRs）通过细胞外感知触发微生物相关保守分子的微生物互作分子模式（MAMPs）,从而激活PTI。几丁质是真菌细胞壁的成分,由β-1,4-N-乙酰基-葡聚胺聚合而成,作为典型的MAMP能够在多种植物中触发防御信号。前期研究中,我们发现实验对几丁质聚合度具有选择性:几丁质低聚糖（dp<6）不能触发免疫反应以及At LYK5和At CERK1的互作;几丁质高聚糖（dp≥6）是强激发子,可诱导这种相互作用,其中几丁质八聚体最为明显。实验证明At CERK1和At LYK5是拟南芥中主要的几丁质受体。在拟南芥中At LYK5可能主要负责几丁质的识别,At CERK1与At LYK5互作形成复合物,并通过其有活性的激酶域向下游传递信号。系统发育分析表明At LYK5和At LYK4在同一个分支中,At LYK4与At LYK5在介导几丁质引发的免疫反应中存在功能冗余。然而LYKs家族成员间的相互关系以及LYKs家族其他成员是否与几丁质相关仍不清晰。本课题从免疫方面入手,研究了多聚体几丁质和几丁质八聚体激发植物免疫反应的差异,探索了几丁质信号通路中LYKs家族成员相互间关系以及CERK1、LYK5的分子机制。主要结果:1. 比较多种几丁质处理方法发现,多聚体几丁质和几丁质八聚体都会引起拟南芥中CERK1的磷酸化,二者介导的CERK1磷酸化在15-30 min最强;八聚体介导的磷酸化反应在60 min时已经消失,但多聚体几丁质介导的磷酸化反应持续时间更长,在120min时仍能看到较浅的磷酸化条带。2. 为了探究LYKs家族成员是否存在相互关系,我们构建了Split LUC载体,在本氏烟草中瞬时表达LYKs蛋白检测LYK蛋白之间的互作关系。结果发现LYK3与LYK4无互作。LYK4-LYK5、LYK4-LYK4互作,互作都不受几丁质处理的影响。3. 在本氏烟草瞬时表达系统中表达CERK1会导致细胞死亡,而CERK1激酶域失活后烟草不至死,这说明CERK1激酶活性对于烟草致死必不可少。在本氏烟草中瞬时表达无激酶活性的CERK1K350N点突变与At LYK5,结果并没有检测到荧光,暗示CERK1激酶活性是与LYK5互作不可或缺的。4. 为了研究LYK5胞内域的功能,使用几丁质处理过表达LYK5-Myc的拟南芥材料。利用亲和纯化得到受体复合体,使用质谱蛋白组分析鉴定到ATL6和PUB38。利用烟草双分子荧光互补和免疫共沉淀实验,证明ATL6和PUB38都和LYK5互作,其互作受几丁质诱导。但ATL6和PUB38与CERK1无互作。我们通过蛋白质免疫印迹法检测发现,当ATL6和LYK5共同表达后用多聚体几丁质处理时,其蛋白含量比未用几丁质处理时要少;ATL6和CERK1共同表达后用多聚体几丁质处理,其蛋白含量比未用几丁质处理时要少很多。这表明ATL6抑制几丁质处理下LYK5和CERK1的蛋白含量。5. LYK5的蛋白量约为100k Da。我们用免疫印迹实验检测到LYK5以两个条带的形式出现。一个约为100k Da,一个为43k Da左右,与激酶域大小接近,我们推测可能是激酶域被剪切导致。为了确定该条带的切割位点是位于胞外还是胞内,我们将蛋白样品用核蛋白纯化试剂盒纯化后进行免疫印迹检测。结果发现该条带出现在上清样品中。在分离拟南芥膜组分后,我们通过Western Blot检测到该条带出现在膜组分上,这表明该蛋白可能定位于膜上。综上,我们系统研究了拟南芥LYK受体蛋白之间互作关系,分离鉴定了LYK5互作蛋白ATL6和PUB38,并初步研究了LYK5胞内域可能被剪切降解机制的调控,为进一步阐明几丁质激发植物免疫反应分子机制提供重要理论依据。