几丁质属于自然界中含量第二丰富的多糖类化合物,广泛存在于甲壳类动物的外壳、昆虫类动物的骨架以及真菌的细胞壁中,是真菌细胞壁的主要成分之一。几丁质和其衍生物能够与多种含有几丁质受体的植物发生相互作用,从而诱导植物启动自身的免疫反应,抵抗外来病原体的入侵并保护植物自身。从化学结构来看,几丁质是β-1,4-N-乙酰基-葡聚胺的聚合而成的多糖化合物。目前已知的几丁质中能够有效诱导植物自身强烈先天免疫反应的是聚合度为6-8的几丁质寡糖链。在拟南芥中,发挥几丁质受体功能的是Lys M类受体激酶(LYKs)家族。该家族共有五个蛋白成员。其中LYK1/CERK1和LYK5作为主要受体能够识别并结合真菌中有效的几丁质成分,并通过相互作用形成受体复合体,随后激活前者胞内的激酶结构域向下游传递免疫信号。但是目前关于LYKs家族中其他蛋白成员发挥的作用和其之间的具体关系还不清楚。本课题从CERK1和LYK5之间的互作关系出发,探索拟南芥LYKs家族其他蛋白成员在介导几丁质免疫信号时所发挥的具体功能。其中CERK1在介导几丁质信号中发挥着主要功能,LYK5的功能较CERK1来说有所减弱但较其他LYKs受体蛋白成员来说仍发挥着重要作用。而LYK3和LYK4在这条信号通路发挥部分作用,其转导几丁质免疫信号的功能较CERK1和LYK5来说相对微弱。同时我们找到了在CERK1转导几丁质信号通路中的一个下游互作蛋白,属于热激蛋白家族的HSP1。并通过CRISPR-Cas9的方法在拟南芥中构建了hsp1-4功能缺失突变体。随后我们通过在拟南芥hsp1-4中检测CERK1蛋白表达量的方法初步得出其可能对CERK1受体蛋白的加工或修饰过程起到正调控作用,进而影响CERK1转导的几丁质免疫信号。本项研究,从分子机制的角度揭示拟南芥几丁质受体LYKs家族之间的关系,以及其在转导拟南芥免疫信号时所发挥功能的强弱。有助于我们从根本上理解几丁质触发的植物免疫系统的运作机制,进而将理论与实践结合,使植物免疫系统的优势应用在农业生产中,最终达到提高作物抗真菌的能力。