近日，西北農(nóng)林科技大學(xué)康振生院士團隊與馬里蘭大學(xué)蕭順元教授團隊合作在New Phytologist雜志在線發(fā)表了題為“AtSTP8, an endoplasmic reticulum-localized monosaccharide transporter from Arabidopsis, is recruited to the extrahaustorial membrane during powdery mildew infection”的研究論文。該研究發(fā)現(xiàn)定位于endoplasmic reticulum （ER）的擬南芥糖轉(zhuǎn)運蛋白AtSTP8在白粉菌侵染過程中被招募到吸器外質(zhì)膜EHM，其可能參與寄主糖分向病菌的跨膜轉(zhuǎn)運過程。

 

　　活體營養(yǎng)專性寄生真菌（銹菌、白粉菌等）利用吸器從寄主植物中吸收糖分等營養(yǎng)物質(zhì)供其生長發(fā)育所需。病菌侵染過程中，寄主細胞內(nèi)糖分首先完成細胞質(zhì)到吸器外間質(zhì)（extrahaustorial matrix）的跨膜轉(zhuǎn)運，然后再被定位于吸器膜的糖轉(zhuǎn)運蛋白運輸至吸器。然而，目前對于寄主細胞糖分跨EHM轉(zhuǎn)運過程及其作用機制尚不清楚。

 

　　該研究通過對擬南芥STP（sugar transporter protein）家族14個成員的亞細胞定位進行分析，發(fā)現(xiàn)AtSTP2、AtSTP6定位于液泡膜， AtSTP8定位于ER，而其他家族成員均定位于細胞質(zhì)膜；接種白粉菌后，也只有呈現(xiàn)差異定位的三個成員AtSTP2、AtSTP6 和AtSTP8分布于吸器周圍，時空表達特征及共定位分析（FM4-64/RPW8.2）明確AtSTP8定位于EHM（圖1）。酵母突變體互補顯示AtSTP8具有廣譜的糖轉(zhuǎn)運活性。此外，過表達AtSTP8能夠促進擬南芥對白粉菌的感病性并增加葉片的己糖含量，而AtSTP8基因缺失突變體與對照相比，其抗病性沒有呈現(xiàn)明顯的變化，推測可能存在功能冗余基因。該研究首次發(fā)現(xiàn)定位于EHM的糖轉(zhuǎn)運蛋白，研究結(jié)果為進一步解析寄主細胞糖分跨EHM轉(zhuǎn)運過程及其作用機制奠定基礎(chǔ)。

 

　　西北農(nóng)林科技大學(xué)劉杰教授為該論文的第一作者，西北農(nóng)林科技大學(xué)康振生院士和馬里蘭大學(xué)蕭順元教授為該論文共同通訊作者，該項目得到了國家重點研發(fā)計劃，國家自然科學(xué)基金等項目的資助。

 

　　原文鏈接：https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/nph.17347