NPR1 調(diào)控植物抗病機(jī)制及功能研究進(jìn)展

劉琳琳，甄軍波，劉迪，歐陽(yáng)艷飛，遲吉娜

（河北省農(nóng)林科學(xué)院棉花研究所/ 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部黃淮海半干旱區(qū)棉花生物學(xué)與遺傳育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，石家莊050051）

植物抗病基因在植物識(shí)別病原菌和抗病信號(hào)傳導(dǎo)的病害防御過(guò)程中起重要作用。 近年來(lái)，利用轉(zhuǎn)座子標(biāo)簽技術(shù)、定位克隆和抗病基因同源序列法等從植物中克隆到大量的抗病基因。這些基因的克隆、 鑒定和功能分析對(duì)于深入研究植物抗病機(jī)制、通過(guò)基因工程提高植物抗病性具有十分重要的意義。NPR1 基因（Nonexpressor of pathogenesisrelated gene 1），又被稱為NIM1，在植物抗病性中起核心調(diào)控作用， 是植物抗病信號(hào)網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵。研究者發(fā)現(xiàn)擬南芥NPR1 基因突變體npr1 表現(xiàn)出感病性增強(qiáng)， 系統(tǒng)獲得抗性 （Systemic acquired resistance,SAR）響應(yīng)的病程相關(guān)基因（Pathogenesisrelated gene,PR） 的表達(dá)量降低， 特別是PR1 和PR5[1-2]。而在突變體npr1 中表達(dá)NPR1 基因能夠恢復(fù)擬南芥的抗病性和PR基因的表達(dá)水平[3]。 這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)揭開(kāi)了植物抗病基因工程中NPR1 基因研究的序幕。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了6 個(gè)擬南芥NPR1 蛋白同源類似物，分別命名為NPR1～NPR6，關(guān)于NPR1、NPR3 和NPR4 參與植物抗病的研究較多，而NPR5 和NPR6 在植物抗病方面并未表現(xiàn)出顯著作用。筆者下面主要圍繞NPR1 基因參與植物抗病作用機(jī)制、轉(zhuǎn)NPR1 基因作物的研究現(xiàn)狀等進(jìn)行論述。

1 NPR1 基因在植物抗病中的作用機(jī)制

1.1 NPR1 在抗病信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中的關(guān)鍵作用

不同的植物抗病信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中，關(guān)鍵信號(hào)分子有所不同。 水楊酸（Salicylic acid,SA）是SAR 的關(guān)鍵信號(hào)分子之一[1]，而誘導(dǎo)系統(tǒng)抗性（Induced systemic resistance, ISR） 的關(guān)鍵信號(hào)分子是茉莉酸（Jasmonic acid,JA）和乙烯（Ethylene,ET）[4]。不同的抗病信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中的信號(hào)物質(zhì)既有區(qū)別，也存在一定的交叉。 NPR1 就是不同形式抗病信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中的交叉點(diǎn)之一，NPR1 在SAR 和ISR 中起核心調(diào)控作用，是植物防御信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中的重要調(diào)控因子， 調(diào)節(jié)SA 和JA/ET 信號(hào)反應(yīng)中的交互作用（Cross talk）機(jī)制，能夠協(xié)調(diào)和平衡信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的強(qiáng)弱[5-6]。 在SAR 途徑中NPR1 作為SA 的受體，能夠感知SA 信號(hào)從而形成抗病信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，使植物建立系統(tǒng)獲得抗病性[7]。研究者發(fā)現(xiàn)，擬南芥突變體npr1 中介導(dǎo)ISR 的根際細(xì)菌誘導(dǎo)的系統(tǒng)抗性被阻斷， 表明NPR1 在ISR 信號(hào)途徑中起關(guān)鍵作用。ISR 途徑中NPR1 下游的過(guò)程與SAR 途徑中的不同[4]，SAR 需要NPR1 的核定位[8]，而ISR 需要NPR1 的胞質(zhì)定位[9]，說(shuō)明NPR1 根據(jù)植物抗病信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中的信號(hào)分子差異調(diào)節(jié)防御反應(yīng)。目前NPR1 在SAR 中的作用機(jī)制的研究更為詳細(xì)，下文將重點(diǎn)進(jìn)行闡述。

1.2 NPR1 基因及其編碼蛋白的結(jié)構(gòu)特征

擬南芥NPR1 基因含有4 個(gè)外顯子和3 個(gè)內(nèi)含子。NPR1 基因啟動(dòng)子區(qū)含有多個(gè)W 盒（W-box），WRKY 蛋白識(shí)別W-box 調(diào)節(jié)NPR1 基因的表達(dá)，WRKY 與NPR1 之間存在相互影響和相互調(diào)控的關(guān)系[10]。 但目前對(duì)其啟動(dòng)子的研究相對(duì)較少。 擬南芥NPR1 基因啟動(dòng)子中存在3 個(gè)W-box，能與SA 誘導(dǎo)表達(dá)的WRKY 蛋白特異性結(jié)合， 在轉(zhuǎn)錄水平對(duì)NPR1 基因的表達(dá)進(jìn)行調(diào)控[10]。對(duì)水稻中OsNPR1 基因起始位點(diǎn)上游1 005 bp 啟動(dòng)子區(qū)的順式作用元件分析表明， 啟動(dòng)子區(qū)包含W-box 和ASF1，分別是轉(zhuǎn)錄因子WRKY 和亮氨酸拉鏈（bZIP）的結(jié)合域，這兩個(gè)區(qū)域是SA 誘導(dǎo)SAR所必需的[11]。棉花中已經(jīng)報(bào)道GbNPR1 基因起始位點(diǎn)上游有618 bp 的啟動(dòng)子區(qū)域，包含2 個(gè)W-box[12]，但關(guān)于其順式元件分析和功能研究等均未見(jiàn)進(jìn)一步報(bào)道， 有待深入研究。 最近的一項(xiàng)研究表明，NPR1 將細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶8 （CDK8）和WRKY18 加入NPR1 啟動(dòng)子，不但促進(jìn)了NPR1 表達(dá)， 還促進(jìn)了RNA 聚合酶Ⅱ與NPR1 靶基因PR1啟動(dòng)子和其編碼區(qū)的結(jié)合， 正調(diào)控其表達(dá)。 NPR1在SA 存在下，與RNA 聚合酶Ⅱ一起富集CDK8、WRKY18 和TGA 轉(zhuǎn)錄因子，從而促進(jìn)自身表達(dá)以建立植物免疫的機(jī)制[13]。

AtNPR1 編碼的蛋白含有至少4 個(gè)具有重要功能的錨蛋白重復(fù)序列（Ankyrin repeats），這些序列存在于多種生物學(xué)功能復(fù)雜的蛋白中，并且可能參與蛋白與蛋白的相互作用[3]。AtNPR1 中有17 個(gè)半胱氨酸，其中10 個(gè)高度保守，表明NPR1 蛋白結(jié)構(gòu)可能是氧化還原敏感的[14]。 NPR1 具有2 個(gè)對(duì)共激活功能非常重要的結(jié)構(gòu)域——N 端的BTB/POZ結(jié)構(gòu)域和C 端的反式激活結(jié)構(gòu)域[8,15]。 BTB/POZ 結(jié)構(gòu)域負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)錄因子TGA 的共激活[15]。 NPR1 通過(guò)ankryin 重復(fù)序列與TGA 相互作用[16]。 與其他包含BTB 結(jié)構(gòu)域的蛋白質(zhì) （如NPR3 和NPR4） 一樣，NPR1 可以作為Cullin 3 （CUL3）E3 連接酶底物泛素化的銜接物。 然而并沒(méi)有被發(fā)現(xiàn)NPR1 與Cullin 3直接關(guān)聯(lián)， 并且依賴于NPR1 的E3 連接酶活性的底物還沒(méi)有被確定[17]。 經(jīng)SA 處理后，TGA-NPR1復(fù)合物的轉(zhuǎn)錄激活需要C 端的反式激活域和2 個(gè)必需半胱氨酸殘基Cys-521 和Cys-529 的作用[15]。Cys-521 和Cys-529 是NPR1 與SA 的結(jié)合的關(guān)鍵組分[7]。C 端的二分核定位序列是SA 誘導(dǎo)的NPR1核定位和功能所必需的[8]。 研究表明，N 端的BTB/POZ 結(jié)構(gòu)域通過(guò)物理作用抑制C 端的反式激活結(jié)構(gòu)域，而SA 與NPR1 的結(jié)合通過(guò)構(gòu)象變化破壞這種相互作用[7]。 也就是說(shuō)，NPR1 的功能是通過(guò)依賴于與SA 直接相互作用的構(gòu)象變化來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

1.3 NPR1 在SAR 中介導(dǎo)的抗病機(jī)制

在SAR 途徑中，NPR1 位于SA 等信號(hào)傳導(dǎo)的下游、PR基因表達(dá)的上游， 是SAR 途徑的1 個(gè)正調(diào)節(jié)基因，而且在單子葉和雙子葉植物中可能存在類似的抗病途徑[19]。在擬南芥中，NPR1 是1 種參與對(duì)病原侵染防御反應(yīng)的蛋白質(zhì)[3]。 NPR1 激活具有bZIP 的轉(zhuǎn)錄因子TGA 家族的1 個(gè)亞家族， 誘導(dǎo)PR基因的表達(dá)和SAR 的產(chǎn)生[19]。 NPR1 能夠與TGA 家族的多個(gè)轉(zhuǎn)錄因子強(qiáng)烈互作， 通過(guò)增強(qiáng)其DNA 結(jié)合親和力激活TGA 轉(zhuǎn)錄因子，TGA 轉(zhuǎn)錄因子能夠與PR1 基因啟動(dòng)子中2 個(gè)分別正負(fù)調(diào)控的順式作用元件中的任何一種結(jié)合，NPR1 的存在顯著增強(qiáng)了這種結(jié)合。 由于TGA 結(jié)合的PR1 啟動(dòng)子的元件不同，NPR1 不僅可以激活基因轉(zhuǎn)錄，而且可以抑制基因轉(zhuǎn)錄，從而建立SAR[20]。 NPR1 與TGA 轉(zhuǎn)錄因子的互作同樣在水稻和煙草中得以證實(shí)[18-21]。 NPR1 通過(guò)與轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子TGA 形成核蛋白質(zhì)復(fù)合物調(diào)控PR基因的表達(dá)。 NPR1 不僅能夠調(diào)控PR基因的表達(dá)，還直接參與調(diào)節(jié)蛋白分泌相關(guān)基因的表達(dá)， 從而調(diào)節(jié)SAR 反應(yīng)中PR 蛋白的分泌[22]。

在低SA 濃度下，S-亞硝基谷胱甘肽（GSNO）對(duì)NPR1 中Cys156 進(jìn)行S-亞硝基化會(huì)促使NPR1以其寡聚形式存在[23]。 NPR1 的寡聚形式主要存在于細(xì)胞質(zhì)內(nèi)[14]。 為防止SAR 相關(guān)基因的未誘導(dǎo)表達(dá)，NPR1 中Ser55/59 的磷酸化抑制了防御基因的表達(dá)[24]，NPR1 的N 末端BTB/POZ 結(jié)構(gòu)域與C 末端反式激活域相互作用并抑制其功能[25]。 此外，NIMIN（NIM1 互作）蛋白與NPR1 相互作用以抑制基因表達(dá)[27]。NPR1 的旁系同源物NPR3 和NPR4與TGA2/TGA5/TGA6 相互作用，以進(jìn)一步抑制轉(zhuǎn)錄[28]。NPR1 在Cullin 3 介導(dǎo)泛素化后被26S蛋白酶體降解[24,28]。

植物受病原侵染、 外施SA 或其類似物導(dǎo)致SA 在細(xì)胞中的積累改變了氧化還原狀態(tài)， NPR1中Cys156 的減少導(dǎo)致NPR1 寡聚體的解體[14]。單體NPR1 然后通過(guò)二分核定位信號(hào)的作用轉(zhuǎn)移至細(xì)胞核[8]。NPR1 中Ser11/15 的磷酸化導(dǎo)致更多NPR1被激活，從而增加SAR 相關(guān)基因的表達(dá)[24]。 SA 與NPR1 結(jié)合后，NPR1 的C 端反式激活結(jié)構(gòu)域的構(gòu)象改變， 降低了其對(duì)N 端BTB/POZ 結(jié)構(gòu)域的抑制[25]。NPR1 的BTB/POZ 結(jié)構(gòu)域與TGA 的N 端結(jié)構(gòu)域相互作用，從而激活轉(zhuǎn)錄[15]。 SA 與NPR1 的結(jié)合也改變了其與NIMIN 的相互作用， 從而減輕了抑制作用[26]。 此外，SA 與NPR3/NPR4 的結(jié)合抑制SAR 相關(guān)基因的表達(dá)[27]。NPR1 基因由于啟動(dòng)子區(qū)的W 盒受到WRKY 轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)控啟動(dòng)表達(dá)，打開(kāi)NPR1 基因的轉(zhuǎn)錄活性區(qū)， 表達(dá)產(chǎn)物游離NPR1作為SA 的受體，通過(guò)配體-受體特異結(jié)合，改變構(gòu)象， 與結(jié)合于PR1 啟動(dòng)子的轉(zhuǎn)錄因子成員（TGA）相互作用，促進(jìn)DNA 的結(jié)合或調(diào)整復(fù)合物轉(zhuǎn)化活性的功能， 促進(jìn)下游PR1 蛋白的表達(dá)， 從而形成SA 介導(dǎo)的抗病信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑， 建立植物的系統(tǒng)獲得抗病性（圖1）。

圖1 SA 介導(dǎo)的植物NPR1 抗病信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑模式

2 NPR1 基因在植物中抗病功能研究進(jìn)展

研究者已經(jīng)在不同植物中克隆了很多個(gè)NPR1 基因，NPR1 基因在植物抗病尤其是在SAR途徑中的關(guān)鍵作用已經(jīng)被大量的過(guò)表達(dá)研究所證實(shí)，能增強(qiáng)植物對(duì)多種活體營(yíng)養(yǎng)型和死體營(yíng)養(yǎng)型病原的抗性（表1），說(shuō)明NPR1 基因在多個(gè)物種中存在功能保守性。在擬南芥中組成型表達(dá)AtNPR1 基因，轉(zhuǎn)基因擬南芥對(duì)霜霉病菌（Peronospora parasitica）和丁香假單胞菌（Pseudomonas syringae）的抗性增強(qiáng)，PR 蛋白的表達(dá)量也有所提高[29]。AtNPR1 基因已分別被轉(zhuǎn)入水稻、番茄、小麥、胡蘿卜、柑橘、油菜、棉花，其中：轉(zhuǎn)基因水稻對(duì)白葉枯病和稻瘟病的抗性明顯提高[18,30]；轉(zhuǎn)基因番茄不僅對(duì)番茄花葉病毒產(chǎn)生抗性，而且對(duì)多種真菌性和細(xì)菌性病害表現(xiàn)出廣譜抗性[32]；轉(zhuǎn)基因小麥對(duì)鐮刀菌赤霉病抗性顯著增強(qiáng)[33]；轉(zhuǎn)基因胡蘿卜對(duì)核盤(pán)霉等病菌的抗性均明顯提高[34]；轉(zhuǎn)基因柑橘對(duì)黃龍病和潰瘍病的抗性增強(qiáng)[35-36]；轉(zhuǎn)基因油菜表現(xiàn)出對(duì)丁香假單胞菌的抗性[37]；轉(zhuǎn)基因棉花對(duì)黃萎病等多種土傳性病害的抗性顯著提高， 對(duì)腎形線蟲(chóng)的抗性也有明顯提高[38]；Kumar 等報(bào)道了轉(zhuǎn)AtNPR1 基因棉花株系對(duì)根串珠菌（Thielaviopsis basicola）引起的根黑腐病的抗性比對(duì)照明顯提高[39]。 這些結(jié)果證明NPR1 基因是植物防御體系的重要組成部分。在多種作物中過(guò)表達(dá)AtNPR1 基因?qū)A(chǔ)防御基因的表達(dá)幾乎沒(méi)有影響，但響應(yīng)時(shí)間明顯增長(zhǎng)，防御反應(yīng)強(qiáng)度明顯提高[35,37,39]。

表1 AtNPR1 基因及其同源基因在不同植物中的抗病類型

將克隆自水稻NPR1 基因的同源基因Os-NPR1/NH1 導(dǎo)入水稻后，其對(duì)白葉枯病抗性顯著提高[40-41]。NH1 和AtNPR1 一樣，在SA 和JA 介導(dǎo)的防御信號(hào)通路間的交互中起作用[40]。 但在水稻中過(guò)表達(dá)AtNPR1 和NH1 都產(chǎn)生了負(fù)面影響， 轉(zhuǎn)At-NPR1 基因和弱光下生長(zhǎng)的轉(zhuǎn)NH1 基因水稻生長(zhǎng)遲緩，植株矮小，出現(xiàn)了類病變的表型[31,41,47]。 這種效應(yīng)同樣存在于草莓中[48]，但在許多其他作物中不存在這種有害效應(yīng)，這表明NPR1 的調(diào)節(jié)作用在不同物種間存在一些重要的差異。 Molla 等在水稻中組織特異性表達(dá)AtNPR1 基因提高了水稻對(duì)稻紋枯病的抗性，并且未引起水稻生長(zhǎng)異常[31]。 Xu 等在AtNPR1 基因前加入TBF1 基因的免疫誘導(dǎo)啟動(dòng)子和2 個(gè)病原菌響應(yīng)的上游開(kāi)放閱讀框，轉(zhuǎn)入水稻后提高水稻對(duì)白葉枯病和稻瘟病抗性的同時(shí)，不影響水稻的正常生長(zhǎng)[51]。

目前已經(jīng)從多種植物中分離到了NPR1 的同源基因，并證實(shí)了這些基因的抗病作用。 過(guò)表達(dá)蘋(píng)果MpNPR1 基因可增強(qiáng)蘋(píng)果對(duì)火傷病和真菌病害的抗性， 并激活了一系列下游抗病相關(guān)基因的表達(dá)[42]。在葡萄中超表達(dá)VvNPR1 基因能夠增強(qiáng)對(duì)白粉病的抗性，誘導(dǎo)PR 蛋白的積累[43]。 棉花中NPR1基因的克隆也已見(jiàn)報(bào)道。近年來(lái)已經(jīng)分別在海島棉和陸地棉中克隆到了NPR1 基因，研究結(jié)果表明，棉花NPR1 基因與其他作物NPR1 基因同源性不高，但其編碼產(chǎn)物的功能結(jié)構(gòu)域同源性較高[12,51]。Gb-NPR1 基因轉(zhuǎn)化煙草后，利用離體葉片接種法對(duì)轉(zhuǎn)基因煙草進(jìn)行抗病性鑒定，結(jié)果表明轉(zhuǎn)基因植株對(duì)煙草赤星病菌（Alternaria alternata）的抗性明顯提高[12]。GhNPR1 基因受到茉莉酸甲酯（Jasmonic acid methyl ester,JA-Me）、SA 和乙烯的誘導(dǎo)，并在尖孢鐮刀菌（Fusarium oxysporum） 和細(xì)菌性條斑病菌（Xanthomonas campestris）侵染中起防御作用[50]。 柴蒙亮等從海島棉新海21 號(hào)克隆得到的GbNPR1基因在棉花抵御枯萎病菌侵染及植物抗病信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程中起一定作用[51]。 在擬南芥npr1 突變體中表達(dá)油菜BnNPR1 基因能夠恢復(fù)擬南芥對(duì)丁香假單胞菌的系統(tǒng)獲得抗性和PR1 基因的誘導(dǎo)表達(dá)。在甘藍(lán)型油菜中過(guò)表達(dá)BnNPR1 有效地增強(qiáng)了甘藍(lán)型油菜對(duì)丁香假單胞菌的抗性，并且沒(méi)有引起明顯的發(fā)育異常，證實(shí)了NPR1 在擬南芥和甘藍(lán)型油菜之間的功能保守性[38]。 大豆（Glycine max）中與AtNPR1 同源的GmNPR1-1 和GmNPR1-2 基因可增強(qiáng)大豆的廣譜抗性。 在擬南芥npr1-1 突變體中表達(dá)GmNPR1 基因，轉(zhuǎn)基因植株經(jīng)2，6-二氯異煙酸處理和丁香假單胞菌侵染均能誘導(dǎo)PR基因的表達(dá)，大豆植株在受到侵染后表現(xiàn)出SAR 的激活，說(shuō)明GmNPR1 對(duì)大豆抗病性的重要性[52]。 可可（Theobroma cacao）TcNPR1 基因具有與AtNPR1相似的功能，TcNPR1 蛋白與AtNPR1 一樣，在SA處理后被轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞核， 參與誘導(dǎo)PR基因的表達(dá)，說(shuō)明其在可可的防御反應(yīng)中發(fā)揮作用[53]。 過(guò)表達(dá)BjNPR1 的轉(zhuǎn)基因芥菜株系通過(guò)啟動(dòng)PR基因的表達(dá)激活防御信號(hào)通路，對(duì)黑斑?。ˋlternaria brassicae）和十字花科白粉菌（Erysiphe cruciferarum）的抗性增強(qiáng)，不僅出現(xiàn)癥狀延遲而且病情減輕，表明SAR 被激活，BjNPR1 與真菌病原菌的廣譜抗病性有關(guān)[44]。 Yu 等[45]從黑麥（Secale cereale）中分離到ScNPR1 基因，將其轉(zhuǎn)化到中度赤霉病感病小麥品種中，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因株系對(duì)赤霉病的抗性明顯高于野生型，通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)PR基因在早期的高表達(dá)可能是轉(zhuǎn)基因株系對(duì)赤霉病抗性增強(qiáng)的原因。 轉(zhuǎn)桑樹(shù)MuNPR1 基因的擬南芥對(duì)丁香假單胞菌表現(xiàn)出更強(qiáng)的抗性[46]。在長(zhǎng)春花（Catharanthus roseus）中沉默CrNPR1 基因顯著抑制了長(zhǎng)春花植株中CrPR1a 的誘導(dǎo)。在CrNPR1 沉默植株中長(zhǎng)春花葉黃病發(fā)展很快，證明了NPR1 和SA 介導(dǎo)的防御作用在對(duì)抗長(zhǎng)春花植原體中的重要性[54]。

3 展望

NPR1 基因在植物抗病機(jī)制中具有重要作用，能夠增強(qiáng)植物對(duì)生物脅迫的耐受性。 由SA-NPR1介導(dǎo)的抗病途徑在擬南芥中已經(jīng)非常明晰，但仍有許多問(wèn)題尚待解決，如NPR1 與其互作成分之間的關(guān)系和翻譯后修飾需要進(jìn)一步研究，這一途徑在其他作物抗病過(guò)程中的作用還需要系統(tǒng)的試驗(yàn)驗(yàn)證。SAR 的誘導(dǎo)是一個(gè)涉及多種生理生化機(jī)制和大量基因的復(fù)雜系統(tǒng)。 NPR1 調(diào)節(jié)的程度和方式在不同物種之間可能存在差異，煙草NPR1 具有對(duì)SA 敏感的反式激活結(jié)構(gòu)域[55]，在水稻中過(guò)表達(dá)NPR1 基因會(huì)自發(fā)激活防御基因的表達(dá)[41]，在水稻和草莓中防御反應(yīng)的激活可能會(huì)對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生負(fù)面影響，影響作物生產(chǎn)相關(guān)的重要過(guò)程[31,49]，但在擬南芥和許多其他植物中不存在這種現(xiàn)象。在大量植物品種中，過(guò)表達(dá)AtNPR1 及其同源基因被證實(shí)能夠增強(qiáng)植物的抗病性，說(shuō)明了NPR1 在抗病中的保守作用。通過(guò)基因工程技術(shù)將NPR1 基因應(yīng)用于植物保護(hù)是可行的。在相關(guān)作物中證實(shí)存在與擬南芥類似的SA-NPR1 介導(dǎo)的抗病轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，了解抗性誘導(dǎo)的生理和分子機(jī)制，以及在這種條件下抗性表達(dá)對(duì)適應(yīng)性的影響， 將有助于植物抗病性的提高，在控制植物病蟲(chóng)害的綠色技術(shù)應(yīng)用方面具有廣闊的前景。