农学院植物保护学科在土传病原菌逃避寄主免疫机制方面取得新进展

    近日，农学院植物保护学科在土传病原菌逃避寄主免疫机制方面取得新进展。论文“Deacetylation of chitin oligomers increases virulence in soil-borne fungal pathogens”发表在Nature Plants（IF 13.297）上，由农学院植物保护学科高峰教授和中科院微生物所博士生张博森（石河子大学植保学科2019届硕士毕业生）为共同第一作者，中科院微生物所郭慧珊研究员为通讯作者。该论文揭示了土传维管束病原真菌逃避几丁质寡糖诱发免疫的分子机制。土传维管束真菌可分泌具有高效酶活性的几丁质脱乙酰酶，通过对几丁质寡糖进行修饰逃避寄主的免疫识别，进而抑制免疫反应。
    该研究从大丽轮枝菌和尖孢镰刀菌两种土传维管束真菌中鉴定到一种具有寡糖去乙酰酶活性的效应子PDA1，从生化、遗传等角度令人信服地证明了病原真菌“饰以释甲”-通过对自身几丁质进行去乙酰化修饰，使其变为没有植物免疫诱导活性的chitosan，从而揭示了一种病原菌逃逸植物免疫识别的全新而普遍的机制。该研究也引出了很有趣的问题：PDA1在侵染中是否还有其他的酶活底物？该效应子是如何进化出来的？而植物是否也进化出抑制或者干扰PDA1的免疫机制？
    随着农业耕作制度的变化，镰刀菌、轮枝菌等真菌造成的土传病害已成为现代农业生产中的突出问题，防治土传病害的难点在于很多土传病害缺乏天然植物抗性资源，土壤消毒使用大量农药造成环境的严重破坏。高峰等的这一最新成果不仅在揭示土传真菌独特致病机制上具有重要理论价值，其发现的PDA1类效应子也是一个潜在的控制土传真菌病害的分子靶标，为作物土传病害的绿色、高效防控提供了一条令人兴奋的线索。

  文：韩小强、师晓东