大豆感病机制示意图

  南京农业大学作物疫病团队最新发现,大豆疫霉菌会找到作物防御中的“薄弱环节”重点发起“进攻”,从而成功侵染。这一研究成果日前在线发表于eLife。

  该研究发现,大豆疫霉菌侵染早期分泌的效应分子Avh52能够“挟持”大豆的细胞质内的组蛋白乙酰转移酶GmTAP1,使其由细胞质进入细胞核,通过乙酰化植物感病基因启动子区组蛋白H2A及H3上的激活位点,激活寄主感病基因的表达,促进病原菌的成功侵染。

  论文第一作者李海洋博士介绍,之前的研究发现,GmTAP1原本是调控作物生长发育过程的重要基因,但与疫霉菌致病因子Avh52结合后就成了感病基因,从细胞质进入细胞核,加速了病原菌的侵染。这说明病原菌致病因子首先能“精确制导”,快速识别出作物防御体系中的“薄弱环节”,然后利用类似“挟持人质”的方式完成侵染。

  论文通讯作者、南京农业大学植物保护学院院长王源超教授表示,之前研究大多围绕作物的抗病基因展开,从“守”方入手,找寻并鉴定出作物抗病基因。事实上,病原菌致病因子非常“狡猾”,会不断变异,所以也要从“攻”方入手,鉴定病原菌致病因子、探寻作物感病机制、找到感病基因,从而“加固”或者“改造”感病基因,改良作物抗病性。

  据悉,目前已有300余个植物的抗病基因被鉴定并应用于农业生产中,但对植物感病机制的研究却鲜有报道。该创新成果正是对这一领域的重要突破,不仅为认识植物的免疫机制提供新知识,也为改良植物的持久抗病性提供重要的新分子靶标。(方舍 许天颖)

  相关论文信息:DOI: 10.7554/eLife.40039


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