近日,公司作物病虫害监测与治理团队在Plant, Cell & Environment 期刊在线发表了bevictor伟德官网作物病害监测与治理团队胡小平教授课题组题为“ Verticillium dahliae elicitor VdSP8 enhances disease resistance through increasing lignin biosynthesis in cotton”的研究论文。公司博士研究生王雅娟为论文第一作者,胡小平教授为论文通讯作者。
大丽轮枝菌是一种典型的土传维管束病原真菌,寄主范围广泛、遗传变异丰富、土壤中存活时间长,且尚无有效的抗病资源,使得大丽轮枝菌黄萎病的防控面临巨大挑战,每年在全球范围内造成了严重的经济损失。在病原菌侵染寄主的过程中,一些分泌的蛋白作为激发子,能够诱导植物免疫系统的激活。这些蛋白不仅为开发新型病害防治策略提供了理论依据,也为作物抗病性改良提供了重要的分子靶点。然而,关于大丽轮枝菌激发子的研究相对较少。
该研究在大丽轮枝菌中鉴定了一个分泌蛋白VdSP8( Verticillium dahliae S8 contained protease 8),不仅被大丽轮枝菌分泌进入寄主细胞内,还能诱导寄主叶片细胞发生程序性死亡(PCD),引发ROS迸发、调控免疫相关基因的表达,从而增强烟草对灰葡萄孢菌及丁香假单胞菌的抗性。通过截断突变研究发现,PeptidaseS8结构域是VdSP8诱导植物PCD的关键功能区域。 VdSP8 敲除后,大丽轮枝菌的产孢能力降低、致病力增加,但对渗透胁迫的响应没有显著变化。此外,研究还证实了VdSP8与GhBGLU46的互作关系。沉默 GhBGLU46 导致棉花植株黄萎病症状加重,防御相关基因的表达量显著降低,同时棉花植株细胞壁中木质素的沉积也受到了阻碍。酶活性分析显示,VdSP8显著提高了GhBGLU46的β-葡萄糖苷酶活性。进一步研究表明,在 GhBGLU46 沉默和未沉默棉花植株中, VdSP8 敲除突变体的致病力没有显著差异,这表明VdSP8依赖于GhBGLU46来提高棉花植株对黄萎病的抗性。该研究不仅揭示了VdSP8在植物免疫中的作用机制,还为开发新的黄萎病防控策略提供了理论依据和研究方向。
公司作物病虫害监测与治理团队秦君副教授和商文静副教授,中国农业科学院植物保护研究所陈捷胤研究员,美国加州大学戴维斯分校Krishna V. Subbarao教授参与了该研究工作。该研究得到中国和美国政府间国际合作重点项目(2018YFE0112500)和国家自然科学基金项目(31371888)的支持。
原文链接:https://doi.org/10.1111/pce.15170
编辑:刘小凤
审核:郭 军