LEHU乐虎

LEHU乐虎


MENU

新闻中心

当前位置: 首页» 新闻中心» 科研进展

研究发现小麦赤霉病致病关键蛋白

2024-03-25 03:01:24来源:

【字体:

  


近日,中国农业科学院深圳农业基因组研究所(岭南现代农业科学与技术广东省实验室深圳分中心)张翠军课题组在《植物生理学(Plant Physiology)》上发表了题为“Subtilisin-like proteases from Fusarium graminearum induce plant cell death and contribute to virulence”的研究论文,该研究鉴定得到小麦赤霉病致病关键蛋白——枯草杆菌蛋白酶家族成员(Subtilisin-like family proteases, FgSLPs),研究发现,引起小麦赤霉病的禾谷镰刀菌会分泌一类枯草杆菌蛋白酶,这类蛋白酶会导致植物非特异性细胞死亡,敲除该基因后,病原菌致病力减弱,小麦穗部毒素含量明显减少。该研究加深了我们对小麦赤霉病发生机制的理解。




禾谷镰孢菌引起的赤霉病是小麦最严重的病害之一,对小麦产量和品质影响严重。病原真菌在侵染寄主植物时,会分泌大量效应蛋白,这些蛋白可以帮助病原体克服宿主物理屏障、抑制植物抗性、改变宿主生理等,进而促进侵染。然而,禾谷镰刀菌中大多数分泌性效应蛋白的功能和致病机制尚不清楚。


该研究首先通过质谱分析鉴定了禾谷镰刀菌的分泌蛋白组,并从中筛选到五个枯草杆菌蛋白酶FgSLPs,其能够在烟草、棉花和拟南芥中诱导细胞死亡。进一步的实验发现FgSLPs引起的植物细胞死亡不依赖其信号肽和光照,但不能缺少Inhibitor_I9和Peptidase S8结构域。此外,FgSLPs引起的细胞死亡并不依赖于植物典型的免疫反应通路。小麦赤霉病发生过程中,FgSLP1和FgSLP2两个基因受诱导高表达,同时敲除FgSLP1和FgSLP2两个基因的禾谷镰刀菌致病性明显降低,小麦穗部呕吐毒素含量减少。进一步研究表明FgSLP1可能靶向植物抗凋亡蛋白TCTP。综上,该研究发现了一类枯草杆菌蛋白酶,其能够引起植物细胞死亡,是禾谷镰刀菌致病性关键蛋白,研究结果加深了我们对小麦赤霉病发生机制的理解。



图1 | 敲除FgSLP1和FgSLP2的禾谷镰刀菌致病性减弱


LEHU乐虎张翠军研究员为该论文通讯作者,在站博士后熊江为第一作者,LEHU乐虎孙同君研究员和胡冠菁研究员对本研究给予了帮助和指导。该研究得到了中国农科院青年英才计划和深圳市科技创新局的资助。


原文链接:https://academic.oup.com/plphys/advance-article/doi/10.1093/plphys/kiae155/7628148



TOP TOP