稻瘟病菌MoAtg1磷酸化MoMkk1激活CWI途徑控制致病力

 

　　本報訊稻瘟病菌入侵水稻時，水稻有自己的“防線”和“友軍”，共同抵御稻瘟病菌的侵襲；當?shù)疚敛【龅剿镜挚箷r，也會發(fā)生“內(nèi)訌”和“叛亂”。近日，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)教授張正光團隊的研究揭示了稻瘟菌如何鎮(zhèn)壓內(nèi)部的“叛亂”的過程，相關(guān)論文近日發(fā)表在《自噬》（Autopahgy）上。

 

　　稻瘟病菌入侵水稻時面臨多種來自外界環(huán)境和寄主的脅迫和“抵抗”，細胞壁作為病菌與外界環(huán)境接觸的第一道屏障，其完整性對于病菌的內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)具有至關(guān)重要的作用。侵入后在水稻細胞中的侵染菌絲擴展時，病菌的細胞壁重塑也會產(chǎn)生細胞壁脅迫，這時候，稻瘟病菌的“內(nèi)訌”開始產(chǎn)生了。

 

　　因此，怎樣“鎮(zhèn)壓”內(nèi)部“叛軍”，保持細胞壁完整性，對于病菌保持自己的“戰(zhàn)斗力”、應(yīng)答外界脅迫、成功完成侵染就顯得尤為重要。同時，已有研究表明，細胞自噬是稻瘟病菌功能性附著胞形成和致病力必需的，是稻瘟病菌戰(zhàn)斗力的重要保證。但是，細胞壁完整性途徑和細胞自噬之間的關(guān)系至今尚不清楚。

 

　　張正光團隊發(fā)現(xiàn)稻瘟病菌侵染水稻時，能夠激活細胞自噬與細胞壁完整性途徑，通過這兩者的“通力合作”保障病菌的侵染。也就是說，當病菌發(fā)起對水稻的“戰(zhàn)爭”時，病菌自身需要集結(jié)更多“兵力”，合成更多蛋白，這些蛋白中會有錯誤折疊或未折疊的“搗亂分子”，形成內(nèi)部的“叛亂”壓力。

 

　　這時，稻瘟病菌就會派遣自己的特別行動隊——細胞自噬核心蛋白MoAtg1來磷酸化MoMkk1，后者是細胞壁完整性途徑中的一個激酶，從而增強細胞壁完整性途徑，達到增強病菌致病力的目的。

 

　　該研究從生化與分子生物學(xué)水平上揭示了在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)脅迫下稻瘟病菌協(xié)調(diào)細胞自噬過程和細胞壁完整性途徑，控制致病力的新機制；拓展了人們對植物病原真菌攻擊寄主機制的認識，有助于認識稻瘟病原菌的致病機理；同時可望為設(shè)計高效、低毒的稻瘟病控制策略提供參考。該項目得到了國家自然科學(xué)基金委的重點項目、創(chuàng)新群體和江蘇省科技創(chuàng)新團隊等項目資助。