【文献速递】一种共生真菌效应子将质体氧化还原酶重新定位到细胞核,以诱导植物对病原菌和盐胁迫的抗性

2026-01-29 16:00:41 广州博鹭腾生物科技有限公司


近日,西北农林科技大学农学院单卫星教授在揭示有益内生真菌印度梨形孢效应蛋白SIE141激活植物免疫的分子机制方面取得新进展。相关研究成果已经发表在国际权威期刊《Current Biology》(IF=8.1、一区期刊)上。
















在农业生产中,病原菌侵染(如疫霉菌)和盐胁迫等逆境严重制约作物产量,开发绿色高效的抗逆技术是农业领域的重要需求。印度梨形孢(Serendipita indica)作为一种有益根内生真菌,能与多种植物建立共生关系,显著提升宿主对生物和非生物胁迫的耐受性,但其介导植物抗逆的具体分子机制长期未被明确。

已知真菌通过分泌效应子(小型分泌蛋白)与植物蛋白相互作用调控宿主生理过程,而植物系统性抗性的激活依赖水杨酸信号通路,核心调控因子 NPR1 需从无活性寡聚体解聚为单体才能发挥作用。硫氧还蛋白类蛋白可通过氧化还原活性参与 NPR1 单体化,但真菌效应子是否通过调控这类蛋白实现抗逆增强,尚未有明确的机制解析。此外,硫氧还蛋白类蛋白 CDSP32 已被证实参与植物非宿主抗性和耐热性调控,但它在真菌介导的抗逆过程中是否发挥作用、如何发挥作用,仍缺乏关键研究证据。

该研究揭示了印度梨形孢效应子 SIE141 调控植物双重抗逆的分子机制:SIE141 通过特异性结合植物中保守的硫氧还蛋白类蛋白 CDSP32,干扰其叶绿体定位信号(CTP)功能,促使 CDSP32 从原本的叶绿体靶向定位重新定位于细胞核。这一核定位过程是 SIE141 与 CDSP32 稳定相互作用并发挥抗逆功能的关键。

同时,SIE141 能显著增强 CDSP32 的氧化还原酶活性,使其能够高效介导系统性抗性关键调控因子 NPR1 的解聚与激活,进而启动植物对疫霉菌等病原菌的防御反应。此外,SIE141 还能提升植物耐盐性 —— 这一功能部分依赖 CDSP32 参与的氧化还原平衡调控,部分通过 SIE141 调控激素信号网络等其他途径实现。

该研究首次阐明了真菌效应子通过重定位植物叶绿体蛋白至细胞核,同步激活生物与非生物胁迫抗性的全新路径,证实 CDSP32 可作为抗逆育种的重要候选基因,为开发新型生物制剂、推动可持续农业发展提供了重要理论支撑和应用方向。

文章中,研究团队利用LCI验证共生真菌效应子 SIE141 与植物硫氧还蛋白类蛋白 CDSP32 之间是否存在相互作用时,采用了广州博鹭腾 PlantView 植物活体成像系统进行成像。



论文链接:

https://doi.org/10.1016/j.cub.2024.05.064



往期推荐


Nature:揭示水杨酸甲酯介导的植物气传性免疫的分子机制及病毒的反防御机制

BCM1-EGY1模块通过平衡叶绿素生物合成和分解,维持陆生植物叶绿素稳态

MdSINA2-MdNAC104 模块调控苹果耐碱性的分子机制

活性氧纳米粒子注入种子增强玉米对多种非生物胁迫的耐受性

小麦条锈菌效应子通过促进TaVDIP1介导的TaVDAC1泛素化,操控线粒体以抑制宿主免疫

植物活体成像还能用来看藻类?快来围观吧!


 博鹭腾 

博鹭腾作为一家集生命科学仪器设备的研发、生产、服务于一体的国家高新技术企业,目前已开发并上市了多款具有自主知识产权的产品,拥有活体成像、分子影像、细胞影像以及相应配套的试剂耗材四大系列产品,用户包括清华大学、中山大学、西北农林科技大学、北京协和医院、华西医院、维通利华等几百家高校、医院、企业等科研单位。

科技点亮生命之光

官网

www.bltlux.com

电话

400-856 2998

邮箱

info@bltlux.com

support@bltlux.com


关注微信公众号

回复“试用”可申请免费试用仪器

回复“试剂”试用装试剂包邮到家

回复“奖励”可查看文章奖励规则

回复“活体”领活体成像实验手册

回复“WB”领WB实验指南

博鹭腾

活体成像丨分子影像丨细胞影像丨科研试剂


  • 客服电话: 400-6699-117 转 1000
  • 京ICP备07018254号
  • 电信与信息服务业务经营许可证:京ICP证110310号
  • 京公网安备1101085018
  • 客服电话: 400-6699-117 转 1000
  • 京ICP备07018254号
  • 电信与信息服务业务经营许可证:京ICP证110310号
  • 京公网安备1101085018

Copyright ©2007-2026 ANTPEDIA, All Rights Reserved