福建农林大学植保学院植物病原真菌研究团队在类动力蛋白酶调控稻瘟病菌致病过程中的研究取得新进展

学术   科学   2024-07-11 09:21   北京  
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https://doi.org/10.1186/s42483-024-00253-w
稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)引起的稻瘟病是世界水稻生产上重要的真菌病害,每年在我国各稻区均有发生,爆发成灾时可导致绝收,严重威胁国家粮食生产安全。在分子水平上揭示稻瘟病菌的致病机理,鉴定病菌致病因子,不仅可为新型杀菌剂的开发提供潜在药靶,也为稻瘟病绿色防控体系建设提供新思路。内质网主要与蛋白质合成与修饰、钙离子信号调节、脂类代谢以及胞内毒素的降解等相关。真核细胞的内质网是由内膜构成的一个封闭式的三维网状结构,而内质网的同源膜融合对维持这种网状结构至关重要。在酵母中,类动力蛋白酶为内质网的膜融合具有至关重要的作用,此外,该类蛋白还参与了生物体许多重要的生物学过程,如线粒体的分裂与融合、内质网的融合、囊泡的运输、选择性自噬等。目前尚不清楚类动力蛋白酶在稻瘟病菌致病过程中的作用。

Phytopathology research今日在线发表了福建农林大学植物保护学院题为“MoSey1 regulates the unfolded protein response, appressorium development, and pathogenicity of Magnaporthe oryzae的研究论文。该研究以稻瘟病菌野生型菌株Guy11为材料,并通过获得DMosey1突变体以及回补菌株,从营养生长、无性繁殖、附着胞发育、致病力及调控未折叠蛋白响应、细胞自噬等方面对MoSey1在稻瘟病菌致病过程中功能进行深入研究。主要研究结果包括:1MoSey1对病菌菌丝生长、无性繁殖、致病力、内质网压力胁迫响应具有正向调控作用;2MoSey1定位于内质网,对内质网稳态平衡具有重要作用。缺失MoSey1不影响内质网相关蛋白的降解,但影响了未折叠蛋白信号的响应及蛋白外泌;3MoSey1调控细胞自噬过程,缺失MoSey1延缓了附着胞的发育。同时,该研究鉴定了MoSey1的候选互作蛋白,验证了MoSey1可自身互作行使功能,为深入探究MoSey1介导的致病分子机制提供了有效线索。

图1. MoSey1调控稻瘟病菌的致病过程


图2. MoSey1调控稻瘟病菌内质网压力响应途径

福建农林大学植物保护学院汤蔚副研究员、农业农村部科技发展中心梁晋刚博士以及浙江省农业科学院蔡莹莹博士为本文共同通讯作者,闽江学院王宗华研究员为该研究提供重要指导意见,在读硕士生杨子锋以及已毕业硕士李美琴为论文第一作者。本研究得到了福建省自然科学基金(2022J01129)、福建省科技重大专项(2022NZ030014)、中央引导地方专项(2022L3088)、省部共建农产品质量安全危害因子与风险防控国家重点实验室开题课题(2021DG700024-KF202406)以及福建农林大学科技创新专项基金(CXZX2019007G)的资助。

福建农林大学植物保护学院植物病原真菌研究团队依托闽台作物有害生物生态防控国家重点实验室、福建省病原真菌与真菌毒素重点实验室、植物与微生物相互作用福建省高校重点实验室等平台,利用遗传学、生物化学与分子生物学和细胞生物学方法和基因组、转录组、蛋白质组和代谢组等高通量组学技术,重点围绕水稻稻瘟病、小麦赤霉病、香蕉枯萎病等重要真菌病害,开展病原物生长发育和致病机理、病害灾变机制、病原物与植物互作规律、以及植物抗病机制等方面的研究。

Cite this article:

Yang, Z., Li, M., Huang, L. et al. MoSey1 regulates the unfolded protein response, appressorium development, and pathogenicity of Magnaporthe oryzaePhytopathol Res 6, 33 (2024). https://doi.org/10.1186/s42483-024-00253-w

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