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俄罗斯284平台揭示稻瘟病菌分泌毒力因子抑制植物免疫机制

文章来源:粮食作物真菌病害监测与防控创新团队      作者:李智强   点击数: 次      发布时间:2022-05-17

近日,俄罗斯284平台粮食作物真菌病害监测与防控团队在《Molecular Plant Pathology(分子植物病理学)》发表题为“Two  Magnaporthe  appressoria specific (MAS) proteins, MoMas3 and MoMas5, are required for suppressing host innate immunity and promoting biotrophic growth in rice cells”的论文。该论文揭示了稻瘟病菌附着胞特异表达蛋白MoMas3和MoMas5抑制水稻免疫反应,促进稻瘟病菌在植物细胞中活体营养生长的致病新机制。

稻瘟病菌侵染水稻过程中分化出附着胞并形成巨大膨压直接穿透寄主表面,同时大量的效应蛋白从附着胞进入侵染菌丝帮助病原菌成功侵染定殖。已有研究表明附着胞特异表达的分泌蛋白与稻瘟病菌侵染和致病过程密切相关,但其与寄主的互作机制尚不清楚。

该研究解析了稻瘟病菌附着胞特异表达的分泌蛋白MoMas3和MoMas5的功能和作用机制,发现 ?  Momas3 和 ?  Momas5 突变体对水稻的致病性减弱;利用水稻叶鞘接种实验进一步发现 ?  Momas3 和 ?  Momas5 突变体的侵染菌丝在寄主水稻细胞中的生长扩展受到限制。蛋白亚细胞定位分析发现MoMas3是一个质外体效应因子,而MoMas5则定位在附着胞的细胞质和侵染钉。通过3,3-二氨基联苯胺(DAB)染色二苯基氯化碘盐(DPI)处理发现 ?  Momas3 和 ?  Momas5 突变体能够恢复由于水稻细胞活性氧(ROS)积累导致的侵染菌丝生长扩展缺陷。qRT-PCR检测植物抗病相关基因 PR1 和 PBZ1 的表达证明 ?  Momas3 和 ?  Momas5 突变体能够诱导植物抗病相关基因的表达,从而增强寄主植物对突变体的抗性。该研究发现了稻瘟病菌的两个新毒力因子,通过抑制寄主的先天免疫从而促进病原菌在寄主细胞中的侵染,拓展了稻瘟病菌与水稻互作之间的免疫基础理论。

俄罗斯284平台博士研究生龚子文为该论文的第一作者,刘文德研究员为论文的通讯作者。该研究得到中国农科院科技创新工程和国家留学基金委的资助。


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