01
背景回顾
稻曲病作为一种新兴的真菌病害,威胁全球水稻生产。该病害不仅导致稻谷减产,还引入食物毒素。致病菌通过包围小花的两苞片(bract)(外稃(lemma)和内稃(palea))间的缝隙侵入稻花,并特异侵染雄蕊和雌蕊。稻花是如何抵御病原菌侵染而病原菌又是如何对抗这种防御的机制在很大程度上仍未知。
02
科学问题
根据最优防御理论预测,花应通过固有防御而非诱导防御模式来抵御食草动物。稻花是通过固有防御还是诱导防御来抵御稻曲病真菌的呢?病原菌又是如何克服水稻的防御的?
03
研究发现
几丁质是真菌细胞壁的重要组成成分,时常引发植物免疫。该研究发现稻花主要在外稃和内稃中,而不是在雄蕊和雌蕊中,利用几丁质诱导的免疫反应来对抗稻曲病真菌。该研究鉴定到一种分泌蛋白,UvGH18.1,是稻曲病病原菌的核心毒力因子。UvGH18.1通过分解几丁质来防止宿主免疫被激发,并进一步靶向水稻几丁质传感器来削弱几丁质信号,从而实现抑制外稃和内稃的宿主免疫,使其能够进入雄蕊和雌蕊。反之,利用几丁质预处理稻花可增强水稻对稻曲病的抗性,这为稻曲病防控提供了一种潜在的策略。
04
展望未来
鉴定能够识别UvGH18.1或其他来源于稻曲病真菌的分子的植物受体,以及鉴定能抑制UvGH18.1功能来阻止病原菌感染的化学物质都是接下来有趣的研究方向。
参考文献:
Guo-Bang Li, Jie Liu, Jia-Xue He, Gao-Meng Li, Ya-Dan Zhao, Xiao-Ling Liu, Xiao-Hong Hu, Xin Zhang, Jin-Long Wu, Shuai Shen, Xin-Xian Liu, Yong Zhu, Feng He, Han Gao, He Wang, Jing-Hao Zhao, Yan Li, Fu Huang, Yan-Yan Huang, Zhi-Xue Zhao, Ji-Wei Zhang, Shi-Xin Zhou, Yun-Peng Ji, Mei Pu, Min He, Xuewei Chen, Jing Wang, Weitao Li, Xian-Jun Wu, Yuese Ning, Wenxian Sun, Zheng-Jun Xu, Wen-Ming Wang, Jing Fan, Rice false smut virulence protein subverts host chitin perception and signaling at lemma and palea for floral infection, The Plant Cell, Volume 36, Issue 5, May 2024, Pages 2000–2020, https://doi.org/10.1093/plcell/koae027
原文:Guo-Bang Li, Wen-Ming Wang, and Jing Fan
译者:Wenrong He, TPC Assistant Features Editor
编辑:Xiaowen Shi, TPC Special Content Editor