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    Curr Biol:农科院植保所王国梁研究组发表水稻稻瘟菌互作研究论文

    摘要 : 2016年9月15日,国际著名学术杂志《Cell》子刊《Current Biology》杂志在线发表了中国农业科学院植物保护研究所王国梁研究团队题为“Immunity to Rice Blast Disease by Suppression of Effector-Triggered Necrosis”的研究论文。

    亚美娱乐app www.yynm360.com  2016年9月15日,国际著名学术杂志《Cell》子刊《Current Biology》杂志在线发表了中国农业科学院植物保护研究所王国梁研究团队题为“Immunity to Rice Blast Disease by Suppression of Effector-Triggered Necrosis”的研究论文。研究通过分析鉴定稻瘟菌效应蛋白在水稻中靶标蛋白,揭示了水稻-稻瘟菌互作过程中的新机制。博士研究生王如意和宁约瑟副研究员是文章的共同第一作者,王国梁研究员为文章通讯作者。

    稻瘟病俗称水稻“癌症”,往往造成水稻严重减产。深入研究水稻-稻瘟菌互作机制,对提出新的病害防控策略和培育抗稻瘟病的水稻新品种具有重要意义。王国梁研究团队在前期研究中克隆了水稻的广谱抗稻瘟病基因Piz-t,然而水稻R蛋白Piz-t与其稻瘟菌相应的Avr效应蛋白AvrPiz-t之间不存在直接相互作用。为了研究Piz-t-AvrPiz-t介导的水稻免疫反应,通过酵母双杂交筛选得到了AvrPiz-t在水稻中的12个互作蛋白(APIP1-APIP12),已有研究结果表明AvrPiz-t通过靶标水稻的E3泛素连接酶APIP6和API10抑制水稻的基础免疫反应(PTI),靶标APIP10负调控R蛋白Piz-t蛋白水平的累积(2012, The Plant Cell;2016, PLoS Pathogens)。然而,稻瘟菌如何引起水稻细胞坏死以及水稻如何抑制稻瘟菌从活体营养阶段转换到死体营养阶段的分子机制还不清楚。

    此项研究首次鉴定了AvrPiz-t在水稻中bZIP转录因子类型的靶标蛋白APIP5。结果显示AvrPiz-t与APIP5在细胞质中相互作用,AvrPiz-t特异性地抑制APIP5的转录活性。在水稻中抑制表达APIP5引起显著的细胞死亡表型,而AvrPiz-t则可以通过抑制APIP5蛋白积累进一步加剧这一过程,导致细胞坏死帮助稻瘟菌进入死体营养阶段。而R蛋白Piz-t通过与APIP5相互作用,稳定APIP5蛋白积累以阻止细胞坏死的发生,从而抑制稻瘟菌从活体营养阶段过渡到死体营养阶段。与此同时,APIP5正调控Piz-t蛋白水平的积累诱导效应子引发的免疫反应(ETI)。这一研究揭示了寄主R蛋白通过稳定病原菌效应蛋白在寄主中的靶标蛋白,从而抑制效应蛋白介导的细胞坏死的新机制,有望为提出新的病害防控策略提供新思路。

    由于这一研究的巨大创新性,杂志社特邀领域内知名学者撰写了Dispatch文章重点推荐本研究工作。

    原文链接:

    Immunity to Rice Blast Disease by Suppression of Effector-Triggered Necrosis

    原文摘要:

    Hemibiotrophic pathogens are some of the most destructive plant pathogens, causing huge economic losses and threatening global food security. Infection with these organisms often involves an initial biotrophic infection phase, during which the pathogen spreads in host tissue asymptomatically, followed by a necrotrophic phase, during which host-cell death is induced. How hemibiotrophic pathogens trigger host necrosis and how plants inhibit the transition from the biotrophic stage to the necrotrophic stage in disease symptom expression are mainly unknown. The rice blast fungus Magnaporthe oryzae spreads in rice biotrophically early during infection, but this biotrophic stage is followed by a pronounced switch to cell death and lesion formation. Here, we show that the M. oryzae effector AvrPiz-t interacts with the bZIP-type transcription factor APIP5 in the cytoplasm and suppresses its transcriptional activity and protein accumulation at the necrotrophic stage. Silencing of APIP5 in transgenic rice leads to cell death, and the phenotype is enhanced by the expression of AvrPiz-t. Conversely, Piz-t interacts with and stabilizes APIP5 to prevent necrosis at the necrotrophic stage. At the same time, APIP5 is essential for Piz-t stability. These results demonstrate a novel mechanism for the suppression of effector-triggered necrosis at the necrotrophic stage by an NLR receptor in plants.

    来源: Current Biology 浏览次数:0

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