近日,，中國農(nóng)業(yè)科學院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所（嶺南現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學與技術(shù)廣東省實驗室深圳分中心）張翠軍課題組在《植物生理學（Plant Physiology）》上發(fā)表了題為“Subtilisin-like proteases from Fusarium graminearum induce plant cell death and contribute to virulence”的研究論文,，該研究鑒定得到小麥赤霉病致病關(guān)鍵蛋白——枯草桿菌蛋白酶家族成員（Subtilisin-like family proteases, FgSLPs）,，研究發(fā)現(xiàn),，引起小麥赤霉病的禾谷鐮刀菌會分泌一類枯草桿菌蛋白酶,，這類蛋白酶會導致植物非特異性細胞死亡,，敲除該基因后,，病原菌致病力減弱,，小麥穗部毒素含量明顯減少,。該研究加深了我們對小麥赤霉病發(fā)生機制的理解,。

禾谷鐮孢菌引起的赤霉病是小麥最嚴重的病害之一，對小麥產(chǎn)量和品質(zhì)影響嚴重,。病原真菌在侵染寄主植物時,，會分泌大量效應蛋白，這些蛋白可以幫助病原體克服宿主物理屏障,、抑制植物抗性,、改變宿主生理等，進而促進侵染,。然而,，禾谷鐮刀菌中大多數(shù)分泌性效應蛋白的功能和致病機制尚不清楚。

該研究首先通過質(zhì)譜分析鑒定了禾谷鐮刀菌的分泌蛋白組,，并從中篩選到五個枯草桿菌蛋白酶FgSLPs,，其能夠在煙草、棉花和擬南芥中誘導細胞死亡。進一步的實驗發(fā)現(xiàn)FgSLPs引起的植物細胞死亡不依賴其信號肽和光照,，但不能缺少Inhibitor_I9和Peptidase S8結(jié)構(gòu)域,。此外，F(xiàn)gSLPs引起的細胞死亡并不依賴于植物典型的免疫反應通路,。小麥赤霉病發(fā)生過程中,，F(xiàn)gSLP1和FgSLP2兩個基因受誘導高表達，同時敲除FgSLP1和FgSLP2兩個基因的禾谷鐮刀菌致病性明顯降低,，小麥穗部嘔吐毒素含量減少,。進一步研究表明FgSLP1可能靶向植物抗凋亡蛋白TCTP。綜上,，該研究發(fā)現(xiàn)了一類枯草桿菌蛋白酶,，其能夠引起植物細胞死亡，是禾谷鐮刀菌致病性關(guān)鍵蛋白,，研究結(jié)果加深了我們對小麥赤霉病發(fā)生機制的理解,。

圖1 | 敲除FgSLP1和FgSLP2的禾谷鐮刀菌致病性減弱

基因組所張翠軍研究員為該論文通訊作者，在站博士后熊江為第一作者,，基因組所孫同君研究員和胡冠菁研究員對本研究給予了幫助和指導,。該研究得到了中國農(nóng)科院青年英才計劃和深圳市科技創(chuàng)新局的資助。

原文鏈接：https://academic.oup.com/plphys/advance-article/doi/10.1093/plphys/kiae155/7628148