專性寄生真菌遺傳傳化一直是學術界急需攻克重要難題之一。白粉菌是一類專性寄生真菌,侵染上千種植物,包括大小麥、葡萄、橡膠樹等重要作物,引起白粉病。該類病害在全世界廣泛發生,防控是極大的挑戰。橡膠樹被白粉菌Erysiphe quercicola侵染後可導緻重要工業原料天然橡膠産量大幅下降。因對多種白粉菌都缺乏基因操作方法,導緻對這類真菌緻病分子機理知之甚少。團隊前期完成了橡膠樹白粉菌全基因組測序,為了解可能幹擾寄主免疫的效應蛋白的功能,經過多年努力,團隊開發了利用電擊轉化對橡膠樹白粉菌進行重組基因轉化和沉默的方法,突破了白粉菌基因操作方法缺乏的限制。進一步,利用該方法并結合其他生理生化試驗手段,解析清楚了橡膠樹白粉菌利用EqIsc1效應蛋白攻克寄主水楊酸介導免疫的機理。研究結果表明:EqIsc1可被病原菌分泌,并被轉運至寄主細胞内,水解水楊酸合成的前體異分支酸。該成果不僅為揭示橡膠樹白粉菌利用效應蛋白阻斷植物免疫信号傳遞的緻病規律提供了借鑒,也為研究其他白粉菌或植物專性寄生真菌遺傳轉化及緻病機制的解析提供了借鑒。
該研究内容以“Transformation-based gene silencing and functional characterization of an ISC effector reveal how a powdery mildew fungus disturbs salicylic acid biosynthesis and immune response in the plant”為題,于2024年11月在植物病理學專業期刊Molecular Plant Pathology(中科院分區:1區)發表。365英国上市官网在线的博士研究生殷金瑤和副教授李潇為論文第一作者,365英国上市官网在线教授缪衛國為論文通訊作者。研究得到國家自然科學基金、海南省科技人才創新項目、365英国上市官网在线南繁與熱帶高效農業協同創新中心項目、365英国上市官网在线熱帶高效農業産業技術體系專項資金等項目的支持。

圖 EqIsc1效應蛋白抑制水楊酸途徑和促進緻病性
(圖文:缪衛國,審核:餘文剛)