近日,中国农业科学院棉花研究所朱荷琴研究员团队揭示了大丽轮枝菌致病因子VdEPG1与棉花茉莉酸合成相关物质植物二烯酸还原酶GhOPR9互作调控寄主对黄萎病抗性的分子机制,为棉花黄萎病抗病育种提供重要依据。相关成果以“The glycoside hydrolase 28 member VdEPG1 is a virulence factor of Verticillium dahliae and interacts with the jasmonic acid pathway-related gene GhOPR9”为题发表在国际著名期刊《分子植物病理学(Molecular Plant Pathology)》(中科院一区Top期刊,IF=5.520)上。
大丽轮枝菌引起的棉花黄萎病是一种土传维管束真菌病害,由于病原菌致病机制复杂,病原菌与寄主互作机制不清楚,这成为有效防治该病的关键难题。近年来研究表明,大丽轮枝菌通过分泌大量致病相关毒性蛋白抑制寄主植物的免疫反应,使寄主发病。探究这些毒性蛋白的致病机理及其与寄主的互作机制是该病综合防治及抗病育种的重要基础工作。
本研究发现大丽轮枝菌分泌的内源多聚半乳糖醛酸酶VdEPG1能够通过调节大丽轮枝菌生长发育,进而正向调控病原菌的毒性。进一步研究发现,VdEPG1作为病原菌的毒性因子能够抑制由NLP1/INF1引起的寄主免疫反应。当大丽轮枝菌侵染寄主时,茉莉酸合成途径相关蛋白植物二烯酸还原酶GhOPR9能够与VdEPG1在细胞膜上发生相互作用,诱发植物免疫反应,抵御大丽轮枝菌的侵染。该研究从新的视角揭示了大丽轮枝菌致病机制,丰富了病原菌与寄主互作理论体系。
中棉所朱荷琴研究员和冯鸿杰研究员为该论文共同通讯作者。中棉所已毕业博士研究生刘世超(现就职于中国热带农业科学院香料饮料研究所)、已毕业硕士研究生柳瑞冰、吕峻元为共同第一作者。该研究得到了国家自然科学基金(32172081)和新疆维吾尔自治区自然科学基金(2022D01E101)等项目的资助。
原文链接:https://doi.org/10.1111/mpp.13366
VdEPG1与GhOPR9互作调节棉花黄萎病抗性