【前沿】病菌也会“诡计多端”

稻瘟病菌引起的水稻稻瘟病是粮食作物上最大的毁灭性病害,威胁着全球粮食安全,每年给我国造成30亿公斤以上的粮食损失。该病菌侵染水稻时,可激发水稻的免疫反应,但是病菌如何监控水稻的免疫反应仍不清楚。

苹果彩票,近日,病原生物学领域的国际顶级期刊“PLoS Pathogens” (5年期影响因子7.5)发表了我校关于稻瘟病菌监控水稻免疫反应的研究论文“MoYvh1 Subverts Rice Defense through Functions of Ribosomal Protein MoMrt4 inMagnaporthe oryzae” (http://journals.plos.org/plospathogens/article?id=10.1371/journal.ppat.1007016)揭示了其中的奥妙。

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蛋白磷酸酶MoYvh1调控核糖体成熟监控水稻的免疫反应

病菌与水稻的互作堪比充斥硝烟的战场,稻瘟病菌在侵染水稻早期时,水稻会产生大量活性氧激发免疫反应,构筑起一道“马奇诺防线”,抑制病原菌的侵染,而病菌可分泌大量效应蛋白到水稻中向其免疫系统发起攻击。但是作为半活体营养的致病真菌,为了防止寄主细胞直接死亡,病菌也不能肆无忌惮的将效应蛋白作为武器“倾泻”在水稻中。因此病菌对于水稻免疫系统的监控在调控病菌致病力中具有至关重要的作用。该团队前期的研究中鉴定到蛋白磷酸酶MoYvh1控制病菌致病力(MPMI,2016)。

最新研究成果表明,当监测到水稻免疫系统给予的压力后,稻瘟病菌会利用两个热激蛋白MoSsb1、MoSsz1“挟持”MoYvh1进入细胞核,在细胞核内MoYvh1加速核糖体的成熟,促进病菌合成更多效应蛋白,为病菌干扰水稻的免疫反应输送充足的“弹药”,从而成功侵染水稻。该研究拓展了人们对植物病原真菌监控寄主免疫反应的认识,揭示了稻瘟病菌“诡计多端”的真面目,有助于认识病原菌的致病机理,同时可望为设计高效、低毒的稻瘟病控制策略提供参考。该项目得到了国家自然科学基金重点项目和国家杰出青年科学基金的资助。

该论文第一署名单位为南京农业大学,第一作者为我校植保学院在读博士生刘昕宇,我校国家杰出青年科学基金获得者张正光教授为通讯作者。我校郑小波教授、张海峰教授、美国路易斯安娜州立大学的Ping Wang教授参与了该研究。

该课题组近年来在国家与省部级项目的资助下,致力于稻瘟病菌致病机制研究,在稻瘟病菌识别水稻、监控与抑制水稻免疫反应等方面取得了一系列进展,在PLoS Pathogens、PLoS Genetics、New Phytologist、Molecular Plant-Microbe Interaction、Environmental Microbiology和Molecular Plant Pathology等病原生物学和植物病理学主流刊物发表了相关研究成果。

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