环植所在根结线虫分子致病机理研究方面取得新进展
作者：陈园
来源：环境与植物保护研究所
日期：2023-12-18
近日，环植所植物线虫研究团队在根结线虫分子致病机理研究方面取得新进展。该研究解析了热区优势根结线虫种类—象耳豆根结线虫中效应蛋白Me-CM调控寄主免疫的作用机制，为阐明象耳豆根结线虫分子致病机理提供理论依据。
象耳豆根结线虫是世界热区最具危害性的病原根结线虫种类之一，也是海南冬季蔬菜上优势病原根结线虫种，具有寄主范围广、毒性大和致病力强的特点。根结线虫在侵染过程中，会通过口针分泌效应蛋白进入植物根细胞中，危害寄主。目前象耳豆根结线虫中鉴定出的效应蛋白数量有限，且大多数效应蛋白的致病机制尚不清楚。
研究团队在象耳豆根结线虫中鉴定出一个分支酸变位酶效应蛋白Me-CM，该效应蛋白可在根结线虫食道腺中特异表达，并在线虫寄生期显著上调表达。Me-cm基因在线虫体内的沉默表达可导致线虫感染率、根结数量、卵囊数、每个卵囊内的卵粒数和繁殖系数等降低，表明Me-CM效应蛋白影响象耳豆根结线虫的致病性。通过检测拟南芥野生型和Me-cm过表达株系寄主免疫相关基因的转录水平，发现Me-cm基因过表达干扰了相关基因正常转录，尤其是降低了水杨酸合成途径标记基因PR1的转录水平。进一步检测拟南芥过表达株系的水杨酸含量表明，Me-cm基因的过表达可显著降低寄主水杨酸浓度，进而影响寄主免疫防御反应。研究结果表明，象耳豆根结线虫在与寄主植物相互作用时，通过分泌效应蛋白Me-CM干扰寄主水杨酸信号通路，影响寄主免疫反应，最终促进根结线虫的寄生。
效应蛋白Me-CM对象耳豆根结线虫致病性及调控植物免疫的影响
研究成果以“A novel chorismate mutase effector secreted from root-knot nematode Meloidogyne enterolobii manipulates plant immunity to promote parasitism”为题发表于《Journal of Integrative Agriculture》（中科院一区TOP期刊，IF=4.8），环植所冯推紫助理研究员、陈园副研究员为论文第一作者，龙海波副研究员为论文通讯作者。该研究得到海南省自然科学基金、院科技“揭榜挂帅”、海南省重点研发计划等项目的资助。
论文全文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095311923004367。
