南京农业大学植保院张正光课题组揭示稻瘟病芝麻花小苦荬属川犀草华火绒草栘木衣属Rra
腾源农业网 2024-03-20 17:01:34
南京农业大学植保院张正光课题组揭示稻瘟病菌致病力的高效因素
南京农业大学植保院张正光课题组揭示稻瘟病菌致病力的高效因素
核心提示:近日,南京农业大学植物保护学院张正光课题组粗梗黄堇在New Phytologist发表题为“Auxilin-like protein MoSwa2 promotes effector secretion and virulence as a clathrin uncoating factor in the rice blast fungus Magnaporthe oryzae”的研究论文。报道了稻瘟病菌辅助因子MoSwa2调控COPII囊泡的解聚,介导效应子的外泌,进而抑制寄主活性氧的迸发,促进稻瘟病菌在水稻中
近日,南京农业大学植物保护学院张正光课题组在New Phytologist发表题为 Auxilin-like protein MoSwa2 promotes effector secretion and virulence as a clathrin uncoating factor in the rice blast fungus Magnaporthe oryzae 的研究论文。报道了稻瘟病菌辅助因子MoSwa2调控COPII囊泡的解聚,介导效应子的外泌,进而抑制寄主活性氧的迸发,促进稻瘟病菌在水稻中的成功定殖。该研究揭示了囊泡运输调控效应子胞内转运的机制。
稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)引起的稻瘟病是水稻上的毁灭性病害,威胁着全球水稻产量和粮食安全。在稻瘟病菌与水稻互作过程中,病菌分泌大量的胞外效应子抑制水稻的免疫。尽管已知稻瘟病菌效应分子主要通过BIC 陕西(Biotrophic Interfacial Complex)和EIHM (Extra-Invasive Hyphal Membrane)结构分泌出菌体,但是其在胞内如何转运至BIC 和EIHM 的机制仍不十分清楚。已有研究发现稻瘟病菌SNARE 蛋白MoSyn8参与囊泡的转运过程,进而调控细胞质效应分子的分泌,但不参与质外体效应分子的分泌(Qi et al., 2016);而胞吞相关蛋白MoEnd3调控不同胞质效应子的分泌(Li et al., 2017),表明效应子胞内转运的过程是精密而复杂的。COPII囊泡作为外泌过程中的重要运输工具,主要负责内质新合成蛋白向不同细胞器或者胞外空间的运输,其动态平衡维持着细胞内物质的正常转运。然圆锥大青而,稻瘟病菌COPII囊泡是否调控效应子的分泌还不清楚。
原来,细胞内的囊泡运输过程,正如两军交火时的军事运输系统一样,各种具有动力的不同运输工具(COPII、COPI和CCV囊泡)装载着所运输的特异性货物(即囊泡上的货物分子),在辅助因子的精细交通管制下,按照指定的行驶路线抵达目的地后,完成货物的装卸。该研究发现,辅助因还是公司经营管理的管理者子MoSwa2和MoSec24是一对 狼狈为奸 的 搭档 ,在它们的密切合作下,运输攻击寄主的 武器 效应子的能力会大幅度提高,从而对寄主进行毁灭性攻击:辅助因子MoSwa2与COPII囊泡组分Mo从“1带1路”的相干国家来看Sec24互作,有效调控COPII囊明党参泡的解聚,避免囊泡的聚集,导致 交通拥堵 的现象。MoSWA2基因的敲除导致胞内囊泡的大量聚集,效应子外泌受阻,从而无法抑制寄主的免疫反应,致使侵染菌丝的扩展受抑制,这与MoSEC24基因的敲除表型一致。进一步质谱分析胞外蛋白发现,MoSwa2调控大量氧化还原酶类效应子的外泌,并从中鉴定到一个具有FAD氧化酶活性的质外体毒性效应子MoS细秆薹草ef1。
此项研究率先在稻瘟病菌中揭示囊泡转运调控效应子外泌,抑制寄主免疫的分子机制,研究结果不仅有助于认识病原菌的致病机理,同时对解析稻瘟病菌与水稻互作的分子机理具有重要参考价值。
稻瘟病菌辅助因子MoSwa2调控囊泡解聚促进效应子分泌模式图
南京农业大学植物保护学院刘木星副研究员为第一作者,张正光教授为通讯作者。该校郑小波教授和张海峰教授参与了该研究。美国路易斯安娜州立大学的Ping Wang教授提供了指导。该研究得到国家自然科学基金面上项目、青年项目和创新团队项目的资助。
原文链接:
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