揭示尖孢镰刀菌效应因子新机制（2020.4.25 植物分子研究）

2020年4月22日，荷兰阿姆斯特丹大学的Frank L W Takken团队在著名期刊New Phytologist上在线发表题为“The root invading pathogen Fusarium oxysporum targets pattern-triggered immunity using both cytoplasmic and apoplastic effectors”的文章，发现了根部侵染的病原菌尖孢镰刀菌（经典|综述分子植物病理学中的十大病原真菌）（Fusarium oxyporum，Fo）通过靶向PTI操纵寄主以成功侵染的新机制。

本文对其效应因子是否可以抑制PTI以及是否在侵染期间进入宿主细胞进行了研究。为了阐明候选效应因子潜在的毒性作用，研究者在本氏烟（Nicotiana Benthamiana）中表达了含信号肽（SP）和不含信号肽（DSP）的8个候选效应因子，并观察了它们能否抑制由flg22或几丁质引发的活性氧爆发（一种早期的PTI反应）。此外，还通过植物内生物素化试验来区分了根部病原菌的细胞质效应因子和质外体效应因子。结果表明，有四个效应因子能抑制PTI，其中，兩个作用于细胞内，两个作用于质外体。PTI抑制性效应因子在拟南芥中异源表达还可以增强细菌的易感性。多个Fo的效应因子都靶向PTI组分，这个结果揭示了叶片病原菌和根部病原菌之间在侵染策略上具有保守性。效应因子之间存在功能冗余，表明靶向PTI组分对这种病原体的致病性是很重要的。病原菌效应因子在胞外靶向flg22为植物病原菌操纵宿主提供了一种新的机制。效应因子的位置变化似乎与蛋白质大小、电荷、保守基序或控制其表达的启动子无关，这意味着存在另一种机制控制着它们在宿主中的行为。了解Fo效应因子靶向植物免疫并将其从胞外空间转运到宿主细胞的机制，可能会为防御真菌植物病害提供新的策略。