效应子及其与小麦条锈菌致病性的关系

刘秀峰 袁文娅 孙振宇 梁丹 时晓伟

（1. 天津市农作物研究所，天津 300381；2. 甘肃省农业科学院植物保护研究所，兰州 730070）

植物与病原菌共同进化过程中发展出不同层次的免疫防卫体系。首先，植物细胞的模式识别受体（Pattern-recognition receptors，PRRs）识别病原菌相关分子模式（Pathogen-associated molecular patterns，PAMPs）。PAMPs是病原微生物表面共有的一些高度保守的分子，这些分子不是病原菌特有的，而是广泛存在于微生物中，对维持微生物的基本生物学特征十分重要。真菌PAMPs包括麦角甾醇、多聚半乳糖醛酸内切酶、木聚糖酶以及细胞壁衍生物葡聚糖和几丁质等。PRRs可以识别一种或多种PAMPs并诱导植物产生PAMPs触发的免疫反应（PAMP-triggered immunity，PTI），如产生活性氧、分泌蛋白酶抑制剂、几丁质酶及葡聚糖酶等。病原菌为抑制寄主植物的PTI防卫反应，分泌多种效应子（Effectors）调节和操纵寄主的各种细胞功能，逃避寄主的识别以实现对寄主植物的侵染。寄主植物进化出免疫受体可以特异性识别这些效应子，并引发寄主植物产生效应子触发的免疫反应（Effectortriggered immunity，ETI），使寄主植物表现出抗性。在这种情况下，寄主植物的免疫受体被称为抗性（R）蛋白，被识别的效应子充当了诱导寄主防卫反应的信号，这样的效应子蛋白曾被称为无毒基因（Avr）蛋白。病原菌则通过抛弃被识别的效应子或者突变出新的效应子来避免寄主植物的ETI识别，相应的，寄主植物将共进化出新的R蛋白再次触发免疫反应。如此反复，植物-病原菌间形成的竞争循环曾被形容为“Z字形模式”［1-2］，这种竞争性进化也驱使植物-病原菌互作的基因序列频繁发生例如单核苷酸多态性（Single-nucleotide polymorphisms，SNPs）、插入、缺失等变化，使这些基因呈现高度的多态性［3-4］。从植物病原菌角度观察，有利于提高病原菌适合度、定殖能力及传播能力的效应子可能是基因组中进化最快的［5］。因此，效应子可以作为植物病害防治的重要靶标。

分析多种植物病原真菌不同侵染阶段的转录组数据显示，病原真菌分泌效应子类型与其寄生方式密切相关，腐生病原真菌以分泌细胞外溶解酶类为主，活体寄生病原真菌分泌的溶解酶类表达量较低，而调节寄主细胞各种代谢的预测效应子表达量很高。条形柄锈菌小麦专化型（Puccinia striiformisf.sp.tritici，Pst）真菌作为活体寄生菌，由其引起的小麦条锈病爆发性强、发生范围广，在中国曾发生多次大流行，危害严重［6］。目前中国90%以上的小麦生产品种因Pst小种变异失去抗锈性，2009年分离到的V26新菌系对贵农22、含Yr10/24/26/抗锈基因的品种以及数十个小麦新品种均具有致病性，已引起相关部门重视［7］。小麦条锈病也是世界性的禾谷类作物重要病害之一，Pst致病性变异频繁，新致病性小种的出现和发展是导致小麦品种抗锈性“丧失”，造成小麦条锈病在各洲和洲际间传播的重要原因［8-9］。小麦品种在不断更替，能克服其抗性的条锈菌新小种也在不断的产生和发展，Derevnina等［10］称小麦条锈菌为“never sleep”。根据研究结果推断Pst毒性变异迅速与其含有丰富的效应子有关［11］，分析Pst基因组序列也发现了大量的预测效应子。例如，美国小麦条锈菌分离物PST130含有1 088个预测效应子［12］，重测序4个Pst小种后将预测效应子数量提高到2 999个［13］，中国小麦条锈菌小种CY32含有2 092个预测效应子［14］。Pst含有预测效应子的数量即使与小麦秆锈菌P. graminisf. sp.tritici（1 106 个）［15］和小麦叶锈菌P. triticina（1 358 个）［16］比较，数量也是极高的。显然，深入研究Pst效应子在寄主细胞中的作用靶标及其功能具有重要意义。

目前对细菌性植物病原菌和卵菌的效应子功能研究较为深入［17-19］，活体寄生菌中玉米瘤黑粉菌Ustilago maydis部分预测效应子功能通过基因缺失和功能互补等方法得到确认［20］。小麦条锈菌由于缺乏有效的遗传转化体系，效应子研究尚处于起始阶段［21］，预测的两千多个效应子仅有少量经过试验证实其生理功能，这些效应子可以靶定在寄主各种亚细胞成分，有的被证实与Pst致病性直接相关。本文综述了效应子的特征、分类、靶标及Pst效应子研究的现状，并对Pst效应子研究中值得关注的问题及未来的研究方向进行了探讨。

1 效应子及其定义

效应子最初是借鉴医学文献术语用于研究细菌性植物病原菌，随后被用于植物病原真菌的研究［22］。大约在2000年前后，寄主植物-病原微生物互作研究中开始广泛使用“效应子”一词［23］。相对于带有倾向性的“无毒基因”、“激发子”等术语，效应子这一中性术语不容易产生歧义。某病原菌分泌的分子抑制了寄主的防卫反应并使寄主植物感病，则该分子被称为“毒性基因”。当寄主植物进化出受体可以特异性识别该病原菌的同一分子从而产生抗病反应，则该分子被视为“无毒基因”。这种病原菌致病性的变化是非常普遍的现象，病原菌的某个分子可能既是某一寄主的“毒性基因”又是另一寄主的“无毒基因”，甚至在同一寄主的不同品种间表现出不同致病型。可见，病原菌的某一分子是“无毒基因”或“毒性基因”主要与寄主植物对病原菌表现为抗病或感病有关，受寄主基因型影响，因此“无毒基因”等术语有其局限性［5］。

效应子的范畴随着对致病性的分子机制逐渐深入理解而持续拓展。起初植物细菌学家把效应子等同于原核细菌性病原通过Ⅲ型分泌系统（T3SS）直接注入到植物细胞内的蛋白质。随后发现病原菌可通过不同机制将多种特定分子转运到寄主细胞，效应子涵盖范围再一次被拓宽。目前，效应子广义上包括诸如蛋白质、糖类、次级代谢产物等可能参与侵染过程的所有分子［24］。植物病理学家倾向于把效应子定义为“与植物相关的微生物分泌的可以改变寄主细胞结构和功能的分子”［23］。这一定义在效应子功能仅有少量信息可知时尤其符合实际。例如，已知病原菌某分子可以激发寄主植物的防卫反应，则该分子可以被称作“效应子”，一旦了解更多该分子的功能，往往用描述其专化活性的术语（例如，蛋白酶抑制剂）替代“效应子”［5］。

2 植物病原真菌效应子的特征及分类

植物病原真菌效应子与病原细菌和卵菌的效应子不同，其效应子没有类似RXLR的保守基序，难以在全基因组序列中直接分辨效应子基因。因此人们利用已知效应子特征制定出一些指标对可能含效应子的基因进行分类。研究发现植物病原真菌分泌效应子后，需要将效应子转运到准确的寄主亚细胞组分才能发挥其功能，一个主要特征是效应子N末端含有约15-30个疏水性氨基酸残基组成的信号肽，可以将效应子引导转运到目的靶标。因此人们将是否具有信号肽作为预测效应子的一个指标［25］。Saunders等［26］综合已知效应子特征后提炼出一些指标并据此预测效应子，这些指标包括：具有信号肽、由可以原位诱导表达的基因编码、与吸器蛋白具有相似性、不高于300个氨基酸、富含半胱氨酸、无跨膜区域、具有已知的效应子基序或细胞核定位信号、由较长的基因间区域编码、具有内部重复序列、与已知蛋白功能无同源性等。Saunders等和Nemri等［27］利用该方法均取得良好效果。另外，在一些如吸器等专化的侵染结构中高表达的基因也被作为候选效应子之列［15］。利用这些特征可以在基因组中寻找预测效应子，减少需要进行功能验证的预测效应子数量，但以上指标应用于效应子分析时仍需要注意其相对有效性。例如，亚麻锈菌（Melampsora lini）的AvrM效应子分子量远超过300个氨基酸残基［28］，油菜茎基溃疡病菌（Leptosphaeria maculans）的AvrLm1仅含有一个半胱氨酸［29］，说明并非所有的效应子蛋白都是小分子量和富含半胱氨酸的蛋白，仅仅按照这两个指标可能会漏掉真正的效应子。同理，小分子量的富含半胱氨酸的蛋白也不一定全部具有效应子的功能［4］。

根据效应子靶定的寄主亚细胞组分和发挥作用的位置可以将其分为非原质体效应子（Apoplastic effectors）和原质体效应子（Cytoplasmic effectors）［30］。非原质体效应子作用于寄主植物细胞外空间，主要干扰寄主植物的蛋白酶、过氧化物酶及细胞溶解酶类［31］，它们在保护病原菌细胞壁、鳌合或者中和寄主植物分泌的抗菌化合物等方面具有重要作用。原质体效应子可以经病原菌分泌后穿过寄主原生质到达亚细胞组分靶标，可以从上游关闭寄主的免疫反应或者重新编辑寄主的转录过程从而有利于病原菌侵染［32］。

目前人们对小麦条锈菌效应子的特征知之甚少，仅知道和病原真菌其它效应子一样没有RXLR保守基序。最近Godfrey等［33］在包括小麦秆锈菌在内的禾谷类专性寄生菌的基因组中发现了［YFW］xC基序，其生理功能还有待于进一步研究。将来研究Pst效应子应该统一规范效应子的发掘程序和预测标准，注重Pst基因组的准确注释，在软件分析基础上注重专家的手工筛选，为研究分析Pst效应子奠定坚实的基础。

3 植物病原真菌效应子的靶标及功能

植物病原真菌分泌合适的效应子只是成功侵染的第一步，将效应子转运到准确的靶标才能发挥其功能。植物病原真菌效应子靶定的寄主亚细胞组分和方式非常多样，可以多个效应子靶定同一个细胞器，也可能一个效应子靶定多个亚细胞组分。植物病原真菌效应子的功能极其复杂，至今人们对其功能了解仍不全面。它们对病原真菌产生有利或负面的影响取决于寄主植物的基因型。通常效应子有利于病原菌发育，另一方面，许多已知效应子可以被寄主R基因识别导致过敏性反应（Hypersensitive response，HR）从而抑制病原菌发育。总结植物病原真菌效应子与寄主互作中的功能可以归纳为以下几个方面［34］：（1）抑制寄主的细胞溶解酶类活性。寄主植物分泌蛋白酶、几丁质酶等细胞溶解酶类进入非原质体以抵御病原菌侵染。目前虽然未发现直接作用于几丁质酶的效应子，但已在多种病原真菌中鉴定出抑制非原质体蛋白酶的效应子。如玉蜀黍黑粉菌（Uromyces maydis）的Pit2抑制半胱氨酸蛋白酶活性并与致病性相关［35］。蚕豆锈菌U. fabae分泌的RTP1与13种锈菌的半胱氨酸蛋白酶抑制剂具有同源性［36］；（2）作用于寄主免疫反应路径。如玉蜀黍黑粉菌分泌的See1干扰玉米的SGT1活性，调节寄主的免疫反应［37］；（3）抑制寄主的过氧化物酶类活性。如玉蜀黍黑粉菌的Pep1抑制寄主的过氧化物酶活性，清除活性氧积累，从而保护菌丝。Pep1突变体强烈诱导H2O2在侵染点的细胞壁处积累，引起寄主细胞死亡，从而限制菌丝扩展［38-39］；（4）干扰寄主代谢。玉蜀黍黑粉菌分泌的Cmu1催化寄主的莽草酸途径中分支酸变换为预苯酸，从而干扰水杨酸的合成［40］。此外，还有结合几丁质的效应子，这在稻瘟菌等半活体寄生菌中研究较为深入。在小麦秆锈菌、蚕豆锈菌等专性寄生菌的细胞壁表面是几丁质聚糖，而不是几丁质。几丁质在脱乙酰酶作用下转化成几丁质聚糖，几丁质聚糖显然不是几丁质酶的最佳底物。植物病原菌通过这种转换阻止菌体细胞壁释放几丁质低聚物以逃避寄主受体的识别，从而干扰寄主的防卫反应［41］。

4 小麦条锈菌效应子功能研究进展

基因组和比较基因组方法使效应子筛选更加方便，目前研究重点已由效应子筛选向效应子功能验证转变。由于锈菌目中的病原菌缺乏有效的遗传转化体系，其效应子功能的研究进展缓慢。例如，已经筛选出亚麻锈菌的AvrM、AvrL567、AvrP4和AvrP123［42］、蚕豆锈菌的 RTP1［43］、小麦秆锈菌的PGTAUSPE10-1［44］等预测效应子，限于方法这些效应子在寄主细胞中的功能均未被验证。

采用本氏烟（Nicotiana benthamiana）异种表达候选效应子虽然不能揭示效应子转运的全过程，但可为研究锈菌-寄主互作提供有价值的信息。Ramachandran等［45］应用此法对20个取自小麦锈菌（9个来自小麦条锈菌，11个来自小麦秆锈菌）的预测效应子功能进行了研究，结果发现其中9个预测效应子（shr1-shr9）可以抑制本氏烟的HR反应，并且对不同挑战接种菌引发HR的抑制作用不同，即一部分效应子可以抑制部分挑战菌引发的HR，但不能抑制另外挑战菌引发的HR，推测这些效应子用不同的机制干扰本氏烟的细胞死亡。另外还发现，一些效应子可以抑制相同的挑战菌引发的HR，这种相似性可能与锈菌效应子功能冗余有关［45］。在本氏烟中异种表达研究候选效应子与叶细胞中靶蛋白之间的互作，其优点是得到的靶蛋白是在细胞内与饵蛋白天然结合的，相互作用的蛋白质都是处于天然状态，蛋白的相互作用也是在自然状态下进行的，避免了人为的影响，试验得到的效应子可能是真实的定位于细胞质的效应子，可信度高。使用本氏烟异种表达研究Pst效应子的缺点一方面是可能检测不到低亲和力和瞬间的蛋白质-蛋白质相互作用，另一方面是Pst在自然条件下不侵染茄属植物，这样可能会漏筛对小麦组分具有专化性的效应子，造成假阴性。

将Pst候选效应子与GFP等荧光蛋白融合在本氏烟中短暂荧光表达可以提高被测效应子在叶肉细胞中定位的灵敏性，这种方法受到国内外学者的高度关注。Petre等［46］在Pst吸器的转录本中选择了16个与其他蛋白没有相似性的预测蛋白，将它们与GFP的融合蛋白在本氏烟叶肉细胞内短暂荧光表达，结果发现，16个中的7个候选效应子定位在专化的植物亚细胞组分：小胞内体（Cytosolic bodies）、内膜间隔（Endomembrane compartment）、细胞质基质、叶绿体、细胞核等，有的候选效应子（PST18220）可以同时靶定在叶绿体和细胞核2个细胞器。同时，还发现其中一个效应子PST02549可以与P小体（Processing Body）发生互作。P小体是存在于真核细胞的细胞质基质中的蛋白质/RNA复合体，可以调节mRNA分子的脱帽、降解和贮藏，在基因表达过程中起到了至关重要的调控作用。他们进一步利用抗GFP免疫共沉淀/气质联用（coIP/MS）技术确认PST02549可以专化的靶定在P小体的EDC4（Enhancer of mRNA Decapping Protein 4）［46］。

大麦条斑花叶病毒（Barley stripe mosaic virus，BSMV）介导的基因沉默（Virus mediated hostinduced gene silencing，VIGS）技术可以成功用于诱导小麦基因沉默，国内外学者采用VIGS技术已经在Pst候选效应子功能研究中取得进展。Liu等［47］将Pst候 选 效 应 子 PEC6（Pucciniaeffector candidate 6）与GFP融合表达，荧光分析显示PEC6可以定位在寄主的细胞核和胞液。酵母双杂试验和双分子荧光互补试验（Bimolecular fluorescence complementation，BiFC）显示PEC6可以与拟南芥和小麦中的腺苷激酶（Adenosine kinases，ADKs）互作。PEC6的N端含有22个氨基酸长度的信号肽，成熟蛋白含66个氨基酸，在24个不同地理来源的Pst分离物中具有保守性。结果发现PEC6可以抑制荧光假单胞菌Pseudomonas fluorescens诱导的本氏烟活性氧积累和胼胝质沉积，表达PEC6的拟南芥更容易被缺失AvrPto和AvrPtoB的丁香假单胞菌突变株Pseudomonas syringaepv. tomato（Pto）DC3000 ΔAvrPto/ΔAvrPtoB侵染。PEC6还可以抑制荧光假单胞菌激发的小麦PTI反应。应用VIGS技术沉默PEC6，接种小麦后12 d，沉默PEC6基因的Pst产生的孢子量比对照株系减少约50%，这些结果显示PEC6与小麦条锈菌的致病性相关。同时发现沉默小麦ADKs后小麦第4片叶片变短变窄，小麦条锈菌接种后10 d观察到小麦抗锈性明显下降，作者推测小麦ADKs与叶片生长和抗条锈性相关，PEC6可能通过靶定ADKs后影响ADKs的调节代谢和甲基化转运等作用促进小麦条锈菌生长。Yin等［48］在小麦条锈菌吸器cDNA文库中筛选出6个候选效应子，Cheng等［49］进一步对其中命名为PSTha5a23的候选效应子进行了功能研究。PSTha5a23的N端包含18个氨基酸的分泌信号肽，并根据酵母细胞在选择培养基上生长与否的遗传方法确认了其具有功能性的分泌信号肽，成熟蛋白含108个氨基酸，与具有酶活性的其他蛋白比较缺乏已知的保守基序。在已发表基因组序列中未发现PSTha5a23的同源性基因，在小麦条锈菌基因组中也未发现其旁系同源基因。比对6个不同来源的Pst（中国的CY32、美国的PST-21、PST-43和PST-130以及英国的PST-08/21和PST-87/7）的PSTha5a23序列，结果发现它们间仅有一个碱基替换造成氨基酸变化，PSTha5a23可能是种内多态性很低的Pst专化的效应子。PSTha5a23-GFP融合蛋白在小麦原生质体内短暂荧光表达显示，PSTha5a23定位于小麦的细胞质。农杆菌介导PSTha5a23在本氏烟中过表达可以抑制Bax和inF1激发的细胞程序化死亡。在小麦中过表达PSTha5a23可以抑制小麦细胞中胼胝质的沉积。利用VIGS技术沉默PSTha5e23，接种后14 d，产生的孢子量与对照无变化。沉默PSTha5a23不改变小麦条锈菌的毒性表现型，这可能与效应子功能冗余有关，但过表达PSTha5a23明显提高小麦条锈菌对小麦的毒性。

酵母双杂交可以在体外大规模研究预测效应子蛋白-寄主植物蛋白间的互作，与其它技术结合不但可以研究候选效应子的功能，还能筛选出与候选效应子互作的植物蛋白。Wang等［50］据此最先报道了具有功能的Pst候选效应子PNPi（PucciniaNPR1 interactor），并筛选出与PNPi互作的靶标——NPR1（Nonexpresser of PR Genes 1）。PNPi是在小麦条锈菌吸器中发现的，其N端含有22个氨基酸长度的分泌信号肽，预测成熟蛋白含333个氨基酸。信号肽末端紧邻一个由24个氨基酸组成的RSLL-DEEP基序，该基序与卵菌效应子的保守基序RxLR-dEER相似但并不完全相同，该基序或许与PNPi从吸器外基质转移到寄主细胞内有关。PNPi不含有跨膜区域。通常，一个效应子被植物识别后，病原菌将修饰或者剔除这个效应子以逃避植物的识别，这种进化力量驱使寄主抗性基因和病原菌效应子的进化都非常快速。不同寻常的是，PNPi表现出较高的保守性。6个小麦条锈菌小种（PST-78、PST-21、PST-43、PST-87/7、PST-08/21和PST-130）和2个小麦条锈菌小檗分离物［PSH-54（GenBank accession KT764126），PSH-72（GenBank accession KT764127）］的 PNPi蛋白序列100%一致，8个PNPi编码区的核苷酸碱基序列也100%一致。同时发现，小麦条锈菌PNPi的蛋白序列与小麦秆锈菌（Pgt，XP_003325658）和小麦叶锈菌（Pt，PTTG_03809）的相似性分别达到67.2%和66.8%。甚至小麦条锈菌PNPi的C端区域与青杨叶锈菌（Melampsora larici）、玉米黑粉菌、立枯丝核菌等分类距离较远的病原菌相应区域也具有较高的相似性。作者推测PNPi的高度保守性或许与小麦条锈菌在进化竞争中取得优势有关，改变PNPi蛋白结构或许影响小麦条锈菌的寄生适合度。酵母双杂交显示PNPi通过它C端的DPBB-1区域直接与小麦NPR1（wNPR1）的NPR1/NIM1类区域互作，BiFC技术共表达YFPN-PNPi（23-333）和YFPC-wNPR1确认了这种直接互作发生在本氏烟原生质体的核中。效应子激发寄主产生的抗性反应除了局部性的HR反应，还可以使寄主植物产生系统性获得抗性（SAR），从而对再次侵染的病原菌产生广谱的系统抗性。通常寄主植物的SAR反应包括产生信号分子、水杨酸积累、PR基因转录等。植物中NPR1蛋白是植物免疫系统中的古老组分，其序列不论在单子叶还是双子叶植物中都是保守的，NPR1在SAR的信号传导中具有重要作用，病原菌侵染后，NPR1从细胞质转运到细胞核内并与核内的TGA2转录因子互作从而激活多种PR基因表达。酵母三杂交证实PNPi干扰wNPR1与小麦的TGA2转录因子（wTGA2.2）结合，从而阻止激活小麦的PR基因表达。进一步将过表达PNPi的转基因大麦接种，结果发现在接种邻近的区域多种PR基因表达受到抑制。作者推测PNPi通过干扰小麦wNPR1与wTGA2.2结合而影响寄主防卫反应，也可能通过与wNPR4互作影响 wNPR1 的稳定性［50］。

5 问题及展望

小麦条锈菌既要尽可能小的伤害侵入点小麦细胞，又要逃避寄主识别引发的防卫反应才能侵染成功，为此Pst进化出复杂、精巧的系列效应子。目前在效应子预测、定位及功能研究方面已经发展出多种技术，但Pst效应子研究还比较缓慢，仍有一些受限制因素。首先，预测Pst效应子的指标和基因组注释错误一定程度上阻碍Pst效应子发掘进程。Pst预测效应子数量高于实际数量，目前采取的预测指标虽然能极大程度降低待验证的效应子数量，但研究Pst效应子时仍需要不断对这些指标进行完善。将来一方面加强已知效应子特征研究、提高Pst基因组注释程度以完善现有指标，另一方面发展新技术也非常重要，如效应子三维结构相似性对效应子辨别可能有极大帮助［51］。其次，Pst效应子-GFP融合蛋白在本氏烟细胞中短暂表达可实现高通量的细胞定位研究，为研究Pst-小麦互作提供有价值的信息，但仍需要注意该体系的不足，同时发展遗传的、生化的和细胞生物学的方法用于在Pst侵染过程中标记、检测和观察效应子。未来研究效应子定位的理想状态是可视化，可以研究效应子在侵入的植物细胞中的动态定位，以及植物细胞组分相应的结构变化。

小麦条锈菌若要侵染成功，除了分泌合适的效应子外，还要在合适的时间将效应子转运到准确的小麦亚细胞组分。Pst在不同的侵染阶段需要按照时间顺序分泌不同的效应子，分泌的效应子还需要穿过吸器外基质以及多种界面后才能到达亚细胞组分。目前人们不仅对Pst如何实现这一时间过程一无所知，而且对Pst效应子从吸器外基质转运到寄主亚细胞组分的途径知之甚少。因此Pst效应子如何转运进入寄主亚细胞组分是将来研究的一个重点问题。另一个同样重要的问题是Pst效应子在转运过程中如何逃避寄主的免疫识别。研究发现，病原真菌和寄主共同进化过程中，病原真菌效应子被寄主免疫受体识别后，病原真菌通过多种方式产生变异以逃避、抑制或改变这种识别。这种逃避机制主要包括两类，一类是被识别效应子的基因序列发生转座插入、突变甚至该效应子基因被完全丢弃。已有结果证实为便于这类逃避寄主识别机制发挥作用，病原真菌基因组在进化过程中把效应子经常安排在序列重复区域［52］、富含转座子区域［53］或非必需区域［54］。另一类则不丢弃或不改变被识别效应子基因序列，而是使该效应子的调控区域发生突变或调节病原菌基因组中影响该效应子转录的区域，这样被识别效应子编码区域DNA序列不变，但效应子的表达发生了改变［55］。这类逃避机制的特点是可以在基因组中保留被识别效应子基因本身，该效应子基因可被重复使用。目前在大雄疫霉大豆专化型Phytophthora sojae中发现这类逃避机制［56］，但在小麦条锈菌中尚未有类似报道。因为小麦条锈菌是双核病原菌，存在两个或多个有功能的效应子拷贝，如效应子调控区某双显性等位基因位点中一个等位基因发生突变，该位点虽然变为杂合位点但并未影响表型，只有两个等位基因全部突变才会改变表型。显然，这些效应子全部发生毒性变化比只有单拷贝的病原菌将更加困难。

小麦条锈菌效应子研究仍处于起步阶段，Pst基因组含有两千多个预测效应子基因，但绝大多数功能是未知的。目前的研究技术仍有不足，还不能满足规模化、系统化的研究需要。因此，创建新的研究方法和技术，建立高通量研究体系，规模化鉴定Pst效应子功能，对其分泌、转运分子机制进行详细研究将有助于了解Pst致病机制，也有助于制定新的抗病策略。

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