Plant Biotechnology Journal: 乔永利课题组在大豆疫霉致病机理方面取得新进展

发布者:网站管理员发布时间:2023-05-31浏览次数:68

2023年3月,上海师范大学生命科学学院乔永利课题组在国际权威学术期刊Plant Biotechnology Journal上在线发表题为“Phytophthora sojae effector PsAvh113 associates with the soybean transcription factor GmDPB to inhibit catalase-mediated immunity”的研究论文,该研究揭示了大豆转录因子GmDPB直接参与调控大豆疫病分子机理。

植物持续暴露在生物和非生物胁迫的环境中,为了抵御这些外界威胁,植物已形成了一套完整的防御体系。大量研究表明转录因子,如WRKYERFbZIP等,参与在植物与病原菌互作过程中,并通过激活或抑制防卫相关基因的表达来实现对植物的免疫调控。DRFT1-多肽1DP1;也称为二聚伴侣1)属于一个转录因子家族,该家族与E2F转录因子结合形成异源二聚体,对下游靶基因进行转录调控。E2F是感染腺病毒的HeLa细胞中的一种核因子,能够刺激E2病毒基因的早期表达,调节基因的转录。近年来研究发现,DP蛋白可以与E2F结合形成E2F/D异二聚体复合物,该复合物表现出更强的DNA结合能力,并通过结合到E2识别位点来增强E2F靶基因的转录。此外,E2F/DP复合体蛋白也被报道通过E2F参与了多种生物过程,如有丝分裂、DNA损伤/修复、细胞分化/凋亡以及植物发育等,但对DP蛋白自身在植物中的作用尤其参与免疫调控知之甚少。

疫霉菌是全世界最具破坏性的植物病原体,给农业生产和自然生态系统造成了严重威胁;然而,它们的致病机制在很大程度上仍然未知。该研究发现PsAvh113效应子是大豆疫霉菌的毒力所必需的,PsAvh113的表达增强了病毒和疫霉对烟草的感染能力。进一步研究表明PsAvh113直接与大豆转录因子GmDPB结合,诱导其被26S蛋白酶体降解。PsAvh113的内部重复序列2Internal Repeat 2IR2)基序对其毒力和GmDPB互作是非常重要的。感兴趣的是,研究人员发现,GmDPB作为大豆抗疫病的正调节因子,在与PsAvh113结合后,降低了下游靶基因GmCAT1的转录,进而抑制了GmCAT1诱导的细胞死亡,提高了大豆对疫霉菌的易感性。总之,该研究揭示了PsAvh113在疫霉菌诱发大豆疫病发生过程中起到非常重要的作用,为大豆疫霉感染期间防御和反防御之间的相互作用提供了新的见解。

图 1. PsAvh113效应子在调节大豆免疫中发挥作用模型。


乔永利课题组朱晓果博士和已毕业硕士生郭亮、周晓怡以及在读硕士生朱瑞庆为该论文共同第一作者,乔永利教授为该论文通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金项目、上海市科委以及上海市教委等项目资助。


论文链接:https://doi.org/10.1111/pbi.14043