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  • 【中國科學報】科學家發現青枯菌致病新機制

    文章來源:分子植物科學卓越創新中心  |  發布時間:2020-08-03  |  【打印】 【關閉

      

      茄科勞爾氏菌是一種細菌性青枯病的病原體,茄科勞爾氏菌能夠侵染包含馬鈴薯、番茄、煙草、香蕉、胡椒和茄子等重要農作物在內的200多種植物,對糧食安全造成威脅。然而,該病原細菌如何從寄主植物體內獲得營養以支持細菌種群的快速大量生長,目前尚不清楚。

      中國科學院分子植物科學卓越創新中心上海植物逆境生物學研究中心研究員Alberto Macho研究團隊鑒定發現了植物中青枯菌的致病新機制,相關成果7月30日在線發表于《細胞宿主與微生物》。

      研究人員鑒定出茄科勞爾氏菌通過III型分泌系統分泌一個名為RipI的效應蛋白,該蛋白可以操縱植物的新陳代謝,增強植物細胞中一種信號分子——γ-氨基丁酸的產生。茄科勞爾氏菌在植物體內繁殖的過程中,可利用γ-氨基丁酸作為自身繁殖的營養來源,最后引起植物發病。

      該項研究揭示了這種代謝操縱的分子機制。在植物細胞中,RipI與谷氨酸脫羧酶相互作用,后者主要負責植物體內催化產生γ-氨基丁酸。谷氨酸脫羧酶由鈣傳感器鈣調蛋白激活。病原菌通過RipI劫持了這種調節機制,增強谷氨酸脫羧酶與鈣調蛋白之間的相互作用,從而增強了γ-氨基丁酸的產生。

      有趣的是,谷氨酸脫羧酶活性降低了的突變植物對細菌性青枯病更具抵抗力,表明谷氨酸脫羧酶是植物體內的易感性因素。這一發現也進一步證實了有針對性地編輯谷氨酸脫羧酶以增強植物抗病性的可能性。

      研究人員表示,這一機制揭示了細菌利用植物代謝途徑的敏感調節來為細菌病原體提供營養的新策略。

      這項研究得到了中國科學院和國家自然科學基金的資助。(何靜)

      相關論文信息:https://doi.org/10.1016/j.chom.2020.07.003

      文章鏈接:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2020/8/443622.shtm?id=443622

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