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稻瘟病菌控制致病力新機制被揭示

   日期:2019-07-31     來源:中國科學報    瀏覽:352    
 
  稻瘟病菌MoAtg1磷酸化MoMkk1激活CWI途徑控制致病力
 
  本報訊稻瘟病菌入侵水稻時,水稻有自己的“防線”和“友軍”,共同抵御稻瘟病菌的侵襲;當稻瘟病菌遇到水稻抵抗時,也會發生“內訌”和“叛亂”。近日,南京農業大學教授張正光團隊的研究揭示了稻瘟菌如何鎮壓內部的“叛亂”的過程,相關論文近日發表在《自噬》(Autopahgy)上。
 
  稻瘟病菌入侵水稻時面臨多種來自外界環境和寄主的脅迫和“抵抗”,細胞壁作為病菌與外界環境接觸的第一道屏障,其完整性對于病菌的內環境穩態具有至關重要的作用。侵入后在水稻細胞中的侵染菌絲擴展時,病菌的細胞壁重塑也會產生細胞壁脅迫,這時候,稻瘟病菌的“內訌”開始產生了。
 
  因此,怎樣“鎮壓”內部“叛軍”,保持細胞壁完整性,對于病菌保持自己的“戰斗力”、應答外界脅迫、成功完成侵染就顯得尤為重要。同時,已有研究表明,細胞自噬是稻瘟病菌功能性附著胞形成和致病力必需的,是稻瘟病菌戰斗力的重要保證。但是,細胞壁完整性途徑和細胞自噬之間的關系至今尚不清楚。
 
  張正光團隊發現稻瘟病菌侵染水稻時,能夠激活細胞自噬與細胞壁完整性途徑,通過這兩者的“通力合作”保障病菌的侵染。也就是說,當病菌發起對水稻的“戰爭”時,病菌自身需要集結更多“兵力”,合成更多蛋白,這些蛋白中會有錯誤折疊或未折疊的“搗亂分子”,形成內部的“叛亂”壓力。
 
  這時,稻瘟病菌就會派遣自己的特別行動隊——細胞自噬核心蛋白MoAtg1來磷酸化MoMkk1,后者是細胞壁完整性途徑中的一個激酶,從而增強細胞壁完整性途徑,達到增強病菌致病力的目的。
 
  該研究從生化與分子生物學水平上揭示了在內質網脅迫下稻瘟病菌協調細胞自噬過程和細胞壁完整性途徑,控制致病力的新機制;拓展了人們對植物病原真菌攻擊寄主機制的認識,有助于認識稻瘟病原菌的致病機理;同時可望為設計高效、低毒的稻瘟病控制策略提供參考。該項目得到了國家自然科學基金委的重點項目、創新群體和江蘇省科技創新團隊等項目資助。

 
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