2024年5月28日，中国科学院微生物研究所张杰研究团队在Molecular Plant-Microbe Interactions在线发表题为“A calcium-dependent protein kinase regulates the defense response in Citrus sinensis”的研究论文。该研究发现了柑橘钙依赖性蛋白激酶CsCPK6调控柑橘防御反应。
柑橘黄龙病是影响柑橘生产的一种毁灭性病害，钙依赖蛋白激酶（calcium-dependent protein kinases, CDPKs/CPKs）在信号转导、免疫调控等过程中发挥重要作用。柑橘基因组编码数十个CsCDPKs，然而对其具体功能和作用机制的了解相对匮乏。
研究团队通过在柑橘原生质体中瞬时表达组成型激活形式的CsCDPKs/CsCPKs（CsCDPKsCA/CsCPKsCA），发现CsCPK6CA的表达显著诱导柑橘防御相关基因的激活。柑橘叶片中沉默CsCPK6破坏柑橘防御相关基因的诱导。CsCPK6的表达可回补拟南芥cpk4/11突变体的防御反应缺陷，表明CsCPK6携带CPK活性，能够在拟南芥中发挥CPK的作用。此外，研究团队还发现柑橘黄龙病菌分泌的效应子可显著抑制CsCPK6CA表达诱导的防御反应，揭示CPK和钙信号在柑橘防御中的关键作用。CsCPK6CA在柑橘叶片中瞬时过表达可上调防御相关基因（图1）。这些结果支持了CsCPK6在柑橘防御黄龙病菌中发挥关键作用，CsCPK6的自抑制调控机制为柑橘防御能力改良提供了潜在的基因编辑靶点。
图1 CsCPK6CA瞬时过表达显著诱导柑橘防御相关基因激活
中国科学院微生物研究所和河北大学联合培养硕士研究生张靖晗和中国科学院微生物研究所副研究员孙丽璠为论文共同第一作者，中国科学院微生物研究所张杰研究员为论文通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划（2021YFD1400800）等项目的资助。
