网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

Nature Commun | 安徽农业大学/华中农业大学合作揭示稻曲菌分泌性漆酶UgsL抑制水稻免疫的新机制

0
分享至

责编 | 王一

稻曲病是世界水稻生产中的主要病害之一,不仅造成稻米产量损失,且稻曲球中产生的毒素对动物细胞具有毒性和致畸作用,严重威胁粮食安全。在我国,稻曲病发生尤为严重,年均发生面积4500万亩、减产超1.5亿公斤。培育抗稻曲病品种被认为是目前最经济有效的防治措施,但现阶段抗稻曲病品种和抗性基因资源严重缺乏,很难鉴定到优异的主效抗性位点。因此,如何高效挖掘和鉴定稻曲病优异的抗病蛋白是未来稻曲病持久绿色防控的关键瓶颈问题。

植物与病原菌互作过程中,植物本身进化出一套有效的先天免疫系统来抵御病原菌的侵染,主要包括PTI和ETI两个免疫层次。病原菌侵染植物后,植物细胞表面模式识别受体通过识别PAMP来激活第一层 PTI反应;而成功突破第一层PTI免疫屏障的病原菌则通过分泌毒性效应蛋白造成植物感病,即ETS。为应对病原菌这一策略,植物会利用抗病(R)蛋白来特异性识别效应蛋白,从而触发第二层ETI反应。ETI与PTI反应的理论框架构成了经典认知的Zig-zag模型。用稻曲菌效应蛋白挖掘与之对应的水稻免疫相关蛋白,根据其抗病机制服务作物抗性设计改良;这是当前培育优良抗稻曲病品种的重要途径之一。

近日,安徽农业大学/华中农业大学稻曲病研究团队在国际权威期刊Nature Communications上在线发表了题为A secreted fungal laccase targets the receptor kinase OsSRF3 to inhibit OsBAK1–OsSRF3-mediated immunity in rice的研究论文,首次揭示了真菌分泌性漆酶的致病新策略,鉴定到一个水稻免疫相关类受体激酶OsSRF3,为研究植物先天免疫机制和创制新的水稻广谱抗病材料具有重要价值。

该研究发现,稻绿核菌素关键合成酶UgsL是稻曲病菌致病关键效应子,具有典型的漆酶活性,基因敲除后突变体致病力完全丧失。异源表达UgsL可以抑制水稻引起的免疫反应,而靶向UgsL进行寄主诱导的基因沉默则增强水稻的抗病能力。通过筛选和互作验证发现UgsL与水稻类受体激酶OsSRF3在细胞膜上互作,OsSRF3基因编辑和过表达不会影响水稻的农艺性状,但正调控水稻对稻曲病、稻瘟病、纹枯病和白叶枯病的广谱抗病性。一系列体内、体外生化试验证明UgsL可通过泛素化-26S蛋白酶体促进OsSRF3降解,并且UgsL漆酶活性影响OsSRF3稳定性。油菜素类固醇受体相关激酶OsBAK1与OsSRF3相互作用,体外实验发现OsBAK1可以直接磷酸化OsSRF3,体内实验证明Ser670位点的磷酸化促进了OsSRF3的稳定性和植株抗病性。进一步实验发现UgsL能够与OsBAK1竞争性结合OsSRF3,导致OsBAK1对 OsSRF3的磷酸化修饰水平降低,进而影响OsSRF3稳定性,从而抑制OsBAK1–OsSRF3介导的免疫反应。

综上所述,在稻曲菌侵染过程中,水稻质膜上的OsBAK1-OsSRF3复合物识别稻曲菌分泌的PAMPs后,OsBAK1磷酸化OsSRF3去激活MAPK信号和ROS爆发,诱导防御相关基因的表达,从而增强水稻免疫反应。作为致病策略,稻曲菌分泌具有漆酶活性的效应子UgsL与OsSRF3相互作用,并通过泛素化-26S蛋白酶体促进其降解,从而抑制OsBAK1–OsSRF3介导的免疫途径。

安徽农业大学陈晓洋教授、华中农业大学郑露副教授为论文共同通讯作者;华中农业大学植物科学技术学院博士生段宇航、安徽农业大学王招云副教授为论文共同第一作者。华中农业大学黄俊斌教授、罗朝喜教授、陈小林教授、刘浩副教授、毕业硕士裴张新、博士生胡虹、广西大学徐秋涛教授、安徽农业大学博士生方圆也参与了该项研究。本研究得到国家自然科学基金等项目资助。

论文链接:

https://www.nature.com/articles/s41467-024-52204-w

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
包养多名情妇,生下11个私生子,75岁还在拼命生娃!他是谁?

包养多名情妇,生下11个私生子,75岁还在拼命生娃!他是谁?

蹲坑看世界
2026-07-12 07:43:32
他被任命军委纪委书记:京官难当,不愿去!上级:必须来,不商量

他被任命军委纪委书记:京官难当,不愿去!上级:必须来,不商量

舆图看世界
2026-06-22 09:30:12
46万元新车到手4小时就故障了!杭州奔驰车主提车当天方向盘三次卡死,厂家拒绝退换车,“只需升级软件”

46万元新车到手4小时就故障了!杭州奔驰车主提车当天方向盘三次卡死,厂家拒绝退换车,“只需升级软件”

都市快报橙柿互动
2026-07-14 15:26:19
法国西班牙半决赛场外闷热 球迷进场前离场后都要防暑

法国西班牙半决赛场外闷热 球迷进场前离场后都要防暑

日常碎碎念啊
2026-07-15 00:05:42
一家9口人,名校世家翻车!网友:凑一起都掏不出一本初中毕业证

一家9口人,名校世家翻车!网友:凑一起都掏不出一本初中毕业证

泽泽先生
2026-07-13 18:35:26
新华社分析64队世界杯,从设想到现实还有多远

新华社分析64队世界杯,从设想到现实还有多远

澎湃新闻
2026-07-14 19:48:11
毛主席逝世,钱学森哭到虚脱:他赠予我的,从不止一份国家信任

毛主席逝世,钱学森哭到虚脱:他赠予我的,从不止一份国家信任

林子说事
2026-07-14 19:16:30
凌晨3点!法国PK西班牙,首发22人浮出水面,亚马尔放狠话!CCTV5直播

凌晨3点!法国PK西班牙,首发22人浮出水面,亚马尔放狠话!CCTV5直播

兵哥篮球故事
2026-07-14 19:36:26
世界杯动物预言家集体翻车,只有章鱼保罗是神

世界杯动物预言家集体翻车,只有章鱼保罗是神

慢享生活集
2026-07-14 01:25:29
布达拉宫有世界一半的黄金?这是在吹牛吗?

布达拉宫有世界一半的黄金?这是在吹牛吗?

怪味历史连连看
2026-07-13 22:36:22
耗资12亿的世界最高佛,如今水拜皆无力承担

耗资12亿的世界最高佛,如今水拜皆无力承担

孤城落叶
2026-07-14 21:55:43
呼和浩特通报摄影比赛一等奖被指AI生成:确系AI生成

呼和浩特通报摄影比赛一等奖被指AI生成:确系AI生成

界面新闻
2026-07-14 17:33:35
加拿大待不下去,香港又回不来,曾骄傲无比的李婉华还有退路吗

加拿大待不下去,香港又回不来,曾骄傲无比的李婉华还有退路吗

黔乡小姊妹
2026-05-31 08:36:34
487分上岸985,2026高招提前批“最强捡漏王”诞生,专业令人羡慕

487分上岸985,2026高招提前批“最强捡漏王”诞生,专业令人羡慕

妍妍教育日记
2026-07-13 21:53:14
县城商演,抑郁自杀,那些凉透了的选秀弃子,一个比一个惨

县城商演,抑郁自杀,那些凉透了的选秀弃子,一个比一个惨

阿废冷眼观察所
2026-07-13 00:50:36
72小时大定18173台!奇瑞新车开卖:预售价11.59万起

72小时大定18173台!奇瑞新车开卖:预售价11.59万起

科技阿维
2026-07-14 10:13:22
亚马尔女友晒两人床上自拍照!18岁西班牙新星睡眼朦胧 有些疲惫

亚马尔女友晒两人床上自拍照!18岁西班牙新星睡眼朦胧 有些疲惫

Emily说个球
2026-07-13 11:59:25
这是空调正确的打开方法,牢记这4点,凉快又省电

这是空调正确的打开方法,牢记这4点,凉快又省电

小柱解说游戏
2026-07-14 10:08:11
施南生离世!和徐克相爱36年相约丁克,离婚后他却和助理生了孩子

施南生离世!和徐克相爱36年相约丁克,离婚后他却和助理生了孩子

虞先森
2026-07-14 15:15:23
7月中旬好运开挂!三生肖正财稳健、横财惊喜,翻身只在一瞬间!

7月中旬好运开挂!三生肖正财稳健、横财惊喜,翻身只在一瞬间!

毅谈生肖
2026-07-12 12:16:51
2026-07-15 00:39:00
BioArt植物 incentive-icons
BioArt植物
植物科学领域最新研究进展
9242文章数 8726关注度
往期回顾 全部

科技要闻

AI失业风险正在逼近 "我们连未来都看不清"

头条要闻

168万拍"乾隆梅瓶"仅值250元 受害人:一共卖了我5个亿

头条要闻

168万拍"乾隆梅瓶"仅值250元 受害人:一共卖了我5个亿

体育要闻

“爱哭鬼”教练,凝聚了一盘散沙的阿根廷

娱乐要闻

施南生离世,成龙、甄子丹等发文悼念

财经要闻

为什么说智谱是中国版Anthropic是伪命题

汽车要闻

激光雷达+智舱 看吉利星瑞L PLUS如何让燃油车也更智能

态度原创

健康
家居
时尚
艺术
公开课

高血压为何会导致中风高发?

家居要闻

2026建博会(广州) 公装联探展交流活动

张钧甯:择心而往

艺术要闻

22幅 当代画家风景油画作品

公开课

李玫瑾:为什么性格比能力更重要?

无障碍浏览 进入关怀版