根结线虫抑制植物免疫反应新机制 学术资讯
近日，中国农业大学简恒教授团队与法国农科院索菲亚农业生物技术研究所Pierre ABAD教授团队合作在New Phytologist 在线发表了题为”Theroot-knot nematode effector MiPDI1 targets a stress-associated protein, SAP, to establish disease in Solanaceae and Arabidopsis”的研究论文，揭示了南方根结线虫通过分泌效应子MiPDI1抑制植物免疫反应并提高自身寄生能力的分子机制。
根结线虫(Meloidogyne spp.) 是危害农作物的重要病原线虫之一，每年在全球造成的损失上百亿美元。根结线虫的食道腺分泌大量效应子，但其大多数的作用机理仍然未知。蛋白质二硫键异构酶（protein disulfide isomerase, PDI）广泛存在于人、动物、植物和真菌中，具有氧化还原、异构酶和分子伴侣作用，早期的研究发现寄生人和动物的寄生虫通过分泌PDIs逃避宿主免疫反应。该研究发现南方根结线虫效应子MiPDI1是典型的PDI类蛋白，含有用于分泌的N末端信号肽和硫氧还蛋白结构域，免疫定位显示MiPDI1在南方根结线虫亚腹食道腺特异表达，在寄生期分泌到寄主细胞中；通过RNAi干扰线虫MiPDI1表达显著降低了线虫的寄生能力，而植物异源表达该基因后对根结线虫的侵染更敏感，表明MiPDI1在南方根结线虫寄生过程中起关键作用；进一步研究发现MiPDI1与具有氧化还原调节作用的番茄胁迫相关蛋白（SlSAP12）及烟草或拟南芥的同源蛋白（NbSAP12和AtSAP12）存在相互作用，该类蛋白在植物对非生物和生物胁迫的响应中起重要作用，在本氏烟和拟南芥中沉默或敲除SAP12基因显著增加了植物对南方根结线虫的敏感性。该研究表明MiPDI1作为南方根结线虫寄生期分泌的效应子，通过微调SAP12介导的茄科和拟南芥中氧化还原信号传导和防御反应，从而帮助线虫寄生。研究结果为进一步解析南方根结线虫致病分子机理提供了重要数据。
中国农业大学为论文的第一完成单位，已毕业博士生赵建龙为论文第一作者，中国农业大学简恒教授和INRA-ISA的Bruno Favery教授为共同通讯作者。中国农业大学刘倩副教授、陈永攀博士，INRA-ISA的Pierre Abad和Janice de Almeida-Engler教授、Michaël Quentin和Joffrey Mejias博士，中国农业科学院蔬菜花卉研究所谢丙炎和茆振川研究员以及孙清华硕士也参与了该研究。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、973项目和国家留学基金委项目的资助。
文章来源：植物科学最前沿
来源：frontiersin 植物科学最前沿
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