Glucose coordinate many crucial processes in the high plant. One important glucose sensor in Arabidopsis is Hexokinase1 (HXK1) which has multifunction in modulating plant germination, development, flowering, and senescence. This research work identified that HXK1 is also a positive regulator for plant immunity. Plant immunity contains two branches, the first line is PAMP-triggered immunity (PTI) and the second line is effector-triggered immunity (ETI). During the first line, callose deposition and pathogenesis-related protein1 (PR1) accumulation normally have been used as markers for activation of PTI. In the second line, RPM1-interacting protein 4 (RIN4) which is a membrane-localized Arabidopsis protein that regulates plant immune response against PAMPs and bacteria type III effectors model was used. To overturn the defense regulation imposed by RIN4 in the resistant protein deficient plant, two resistant protein RPM1 and RPS2 were used to phosphorylate and cleave RIN4, respectively. HXK1 is necessary for callose deposition and PR1 accumulation, as well as, RIN4 phosphorylation. This research work also confirmed exogenous glucose plays a positive role in plant immunity through the HXK1-mediated pathway. At first, the effect of glucose on plant immunity had been investigated. Then, the up-regulation of plant ability to against P.syringae DC3000 infection had been observed. With the further experiment, the up-regulation both involved in PTI and ETI. After confirmation on the positive effect of glucose, whether it uses HXK1-related pathway, had been suspected. The same experiment had been done on hxk1 mutant and all positive effects had disappeared. Thus, verified that glucose used HXK1-mediated pathway to enhance plant immunity.
포도당은 고등 식물에서 많은 중요한 과정을 조절하며 Arabidopsis 에서 알려진 중요한 포도당 센서는 Hexokinase1 (HXK1)이다. HXK1은 식물의 발아, 발달, 개화 및 노화를 조절하는 다기능을 갖는다. 이 연구 결과는 HXK1이 식물 면역에 대한 양성 조절 인자임을 확인했다. 식물 면역은 크게 두 가지가 포함되어 있는데, 첫 번째는 PTI (PAMP-triggered immunity) 이고 두 번째는 ETI (effector-triggered immunity)이다. PTI 동안, callose 침전 및 pathogenesis 관련 protein1 (PR1) 축적은 일반적으로 PTI의 활성화를 위한 마커로 사용되었다. ETI 연구에서는 PAMPs와 식물 면역 반응을 조절하는 막 존재 Arabidopsis 단백질인 RPM1 상호 작용 단백질 4 (RIN4)가 사용되었다. 내성 단백질 결실 식물에서 RIN4에 의해 부과 된 방어 조절 연구를위해, 2 개의 내성 단백질 RPM1 및 RPS2를 사용하여 RIN4를 각각 인산화시키고 절단 하였다. HXK1은 callose 침전 및 PR1 축적뿐만 아니라 RIN4 인산화에도 필요한다. 이 연구 결과는 또한 외인성 포도당이 HXK1 매개 경로를 통해 식물 면역에 긍정적인 역할을한다는 것을 확인했다. 처음에는 식물 면역에 대한 포도당의 영향이 조사되었다. 그런 다음, P.syringae DC3000 감염에 대한 식물 능력의 상향 조절이 관찰되었다. 추가 실험으로 PTI와 ETI에 관련된 상향 조정. 포도당의 긍정적 인 효과에 대한 확인 후 HXK1 관련 경로를 사용하는지 여부를 확인하였다. 동일한 실험이 hxk1 돌연변이체에서 행해졌고 모든 긍정적인 효과는 사라졌다. 따라서 포도당은 HXK1 매개 경로를 사용하여 식물 면역력을 향상시키는 것으로 확인되었다.