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

尊龙凯时 人生就是博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，尊龙凯时 人生就是博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