福建农林大学植物保护学院
New Phytologist | 我院郑文辉教授团队揭示稻瘟病菌侵染和定殖宿主的新机制
发布时间 :2024-08-26      浏览:13

20248月,我院郑文辉教授团队在New Phytologist(《新植物学家》)在线发表了题为Vacuolar recruitment of retromer by a SNARE complex enables infection-related trafficking in rice blast”(液泡SNARE复合体招募retromer促进稻瘟病菌致病相关的囊泡转运的研究论文该文揭示了稻瘟病菌中液泡SNARE复合体通过招募retromer(囊泡逆转运复合体)到液泡膜上,调控细胞自噬及效应子的分泌,从而促进稻瘟病菌侵入及定殖宿主过程。


 稻瘟病是由稻瘟病菌引起的,是水稻上最具毁灭性的真菌病害之一,对全球粮食安全构成了严重威胁。Retromer复合体是一种保守的五聚体蛋白复合体(Vps35-Vps26-Vps29-Vps5-Vps17),通过调控跨膜蛋白从内体向高尔基体和质膜的逆向运输,来维持细胞的多种生物学功能。实验室前期的研究表明,retromer复合体以囊泡状定位于液泡膜附近,调控稻瘟病菌附着胞的成熟及其细胞自噬依赖的宿主侵染过程(PLoS Genetics, 2015, Molecular Plant Pathology, 2021)。此外,在稻瘟病菌侵入水稻细胞后,retromer还介导货物蛋白MoSnc1从液泡膜靶向转运至侵染菌丝表面,进而维持效应因子的分泌,促进稻瘟病菌在宿主内的定殖(New Phytologist, 2023)。然而,retromer如何被招募到液泡膜上并协调细胞自噬和MoSnc1介导的效应子分泌的分子机制仍不清楚。

本研究发现,与retromer相似,液泡SNARE复合体MoPep12-MoVti1-MoVam7-MoYkt6各个组分对稻瘟病菌的发育及致病过程至关重要。液泡SNARE复合体通过招募retromer至液泡膜上以维持retromer依赖的囊泡转运过程,进而促进自噬依赖的附着胞侵入以及侵入后MoSnc1介导的效应子分泌过程。本研究进一步完善了retromer的招募及货物分选机制,丰富了囊泡转运过程在稻瘟病菌侵染前(附着胞的成熟)及侵染后(效应子的分泌)的致病机理,为开发靶向囊泡转运的新型生物杀菌剂或生物制剂提供了理论基础。

 

 

图1 稻瘟病菌中液泡SNARE复合体依赖的retromer招募模式图

我院博士生陈鑫、青年教师胡杰雄以及已毕业硕士仲浩鸣为论文共同第一作者,郑文辉教授为通讯作者。该研究得到了闽台作物有害生物生态防控国家重点实验室师生,闽江学院王宗华教授以及新加坡淡马锡生命科学研究所Naweed Naqvi教授的指导和帮助。本研究由国家自然科学基金(321220713227248132302308)、国家重点研发计划(2023YFD1400200)以及福建省自然科学基金(2021J06015)资助。