近日，西北農(nóng)林科技大學(xué)園藝學(xué)院徐炎教授團(tuán)隊(duì)在《New Phytologist》發(fā)表題為“Plasmoparaviticolaeffector PvCRN20 represses the import of VvDEG5 into chloroplasts to suppress immunity in grapevine”的研究論文，揭示了葡萄霜霉菌分泌的胞內(nèi)效應(yīng)因子PvCRN20通過(guò)阻止葡萄宿主中的VvDEG5蛋白進(jìn)入葉綠體以干擾葉綠體介導(dǎo)的防御反應(yīng)，從而促進(jìn)葡萄霜霉菌的侵染機(jī)理。園藝學(xué)院徐炎教授和劉國(guó)甜副教授為本文通訊作者，西北農(nóng)林科技大學(xué)博士后付晴晴、西昌學(xué)院陳婷婷副教授和西北農(nóng)林科技大學(xué)已畢業(yè)碩士研究生王韞鐳為論文共同第一作者。

 

　　葡萄（Vitis vinifera L.）作為全球重要水果，其果實(shí)多汁、美味，并具有助消化、抗衰老、軟化血管等作用。我國(guó)是世界最大的鮮食葡萄生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，近20年來(lái)，隨著葡萄育種、栽培及管理技術(shù)的提高，加上葡萄生產(chǎn)的相對(duì)較高的經(jīng)濟(jì)收益吸引，我國(guó)葡萄種植已由傳統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)發(fā)展到全國(guó)各省區(qū)都有種植，特別是南方產(chǎn)區(qū)葡萄的種植面積增長(zhǎng)較快。隨著全球氣候變暖，由葡萄霜霉菌（Plasmoparaviticola）引起的葡萄霜霉?。℅rapevine downy mildew）對(duì)全球葡萄產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成嚴(yán)重威脅。因此，深入了解葡萄霜霉菌的致病機(jī)理，解析病原菌與寄主互作的分子機(jī)制，對(duì)培育抗霜霉病的葡萄品種和霜霉病的科學(xué)防治具有重要意義。

 

　　該研究發(fā)現(xiàn)了葡萄霜霉菌分泌的胞內(nèi)效應(yīng)因子PvCRN20是一個(gè)重要的致病因子，能夠抑制INF1-和Bax-誘導(dǎo)的細(xì)胞死亡，并促進(jìn)病原菌侵染。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)PvCRN20能夠在植物細(xì)胞質(zhì)中與葉綠體蛋白酶DEG5互作，但不與其位于葉綠體中的互作蛋白DEG8相互作用。

 

　　通過(guò)Y3H、LCI和葉綠體蛋白分離試驗(yàn)證明PvCRN20阻止DEG5進(jìn)入葉綠體，進(jìn)而干擾了DEG5與DEG8的互作。過(guò)表達(dá)VvDEG5和VvDEG8可誘導(dǎo)ROS積累，增強(qiáng)葡萄對(duì)葡萄霜霉菌的抗性，而敲除VvDEG8可抑制ROS的產(chǎn)生，促進(jìn)葡萄霜霉菌的定植。VvDEG5和VvDEG8在煙草中的異位表達(dá)促進(jìn)了葉綠體源的ROS積累，而共表達(dá)PvCRN20抵消了VvDEG5的這種促進(jìn)作用。雖然PvCRN20位于細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中，但只有細(xì)胞質(zhì)中的PvCRN20抑制植物免疫并促進(jìn)病原菌侵染。

 

　　該研究揭示了PvCRN20抑制細(xì)胞死亡和促進(jìn)病原菌侵染依賴(lài)細(xì)胞質(zhì)定位，而PvCRN20通過(guò)與寄主葡萄DEG5蛋白互作并改變其定位以促進(jìn)葡萄霜霉菌的侵染，研究結(jié)果表明葡萄霜霉菌效應(yīng)因子作用于寄主免疫的方式復(fù)雜多樣，解析了葡萄霜霉菌效應(yīng)因子抑制葡萄葉綠體防御的新機(jī)制，豐富了葡萄霜霉菌與寄主互作的理論基礎(chǔ)，也為葡萄霜霉病抗性育種提供了理論依據(jù)。

 

　　該研究受到了國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目的資助。

 

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