西北农林科技大学 植物保护学院

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学院一科研成果在Molecular Plant上发表

作者:   来源:科研办   发布日期:2018-06-14  浏览次数:

  近日,我院博士生樊光进为第一作者在《Molecular Plant》上发表了题为“A Phytophthoracapsici RXLR Effector Targets and Inhibits a Plant PPIase to Suppress Endoplasmic Reticulum-Mediated Immunity”的研究论文Molecular Plant为生物类顶尖期刊、双一流A类期刊,2016-2017年影响因子为8.827。该研究揭示了一个辣椒疫霉菌效应蛋白可抑制植物免疫的机制,农学院单卫星教授为论文通讯作者,相关工作得到国家自然科学基金和“111”引智计划的支持。

  卵菌是一类不同于真菌、进化上具有独立分支地位的丝状真核微生物,包括能在植物上引起严重病害的多种疫霉菌、部分霜霉菌和大量腐霉菌。其中,辣椒疫霉菌( Phytophthoracapsici )、致病疫霉菌( Phytophthorainfestans )和大豆疫霉菌( Phytophthorasojae )均能够引起毁灭性的农作物病害,严重制约着农业生产。很多研究表明,疫霉菌能通过分泌大量效应蛋白入植物细胞内,调控植物生理生化过程,从而为疫霉菌的成功侵染发挥了关键性作用。Avr3a家族是疫霉菌中保守、致病关键的RXLR效应蛋白家族之一,其中PcAvr3a12是一个来自辣椒疫霉菌的Avr3a家族成员,前期研究显示它与之前报道的PiAvr3a相比具有不同功能。

  该研究以前期建立的辣椒疫霉-拟南芥模式互作体系为基础,发现PcAvr3a12是能降低植物免疫的毒性效应蛋白。通过酵母双杂交和免疫共沉淀技术进一步鉴定到一个来自脯氨酰顺反异构酶(PPIase)家族的成员FKBP15-2与PcAvr3a12互作。共聚焦观察显示FKBP15-2和PcAvr3a12在疫霉菌侵染早期共同围绕在吸器周围。遗传分析显示该顺反异构酶是植物中一个新的抗病组分、并且其酶活性对其免疫功能的发挥是需要的。通过体外酶活性分析显示FKBP15-2的酶活性被PcAvr3a12所抑制。基因表达的分析显示,植物内质网应激相关基因响应辣椒疫霉菌的侵染。同时,研究发现 FKBP15-2 基因会影响到两个内质网应激重要因子 bZIP28 和 bZIP60 以及内质网应激相关的植物抗病基因的表达,暗示 FKBP15-2 参与了植物细胞中内质网应激介导的免疫反应。

 PcAvr3a12调节植物免疫反应的模型

  该研究在模式互作体系上揭示了一个保守疫霉菌效应蛋白家族成员可以通过靶向和抑制一个内质网定位的顺反异构酶来降低植物免疫,从而增加了人们对疫霉菌侵染植物机理的认识。

  原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1674205218301862