华南农业大学卓侃和廖金铃研究组揭示植物线虫效应蛋白形成同源二聚体抑制免疫反应

根结线虫（Meloidogyne spp.）是一种营专性固着内寄生的植物病原物，寄主广、危害大。根结线虫目前报道的种类超过100种，其中象耳豆根结线虫（M. enterolobii）毒性大，可寄生抗病品种，研究象耳豆根结线虫与植物相互作用的分子机理可能为获得根结线虫的防控靶标、开发根结线虫分子调控技术奠定基础。

近期，华南农业大学植物保护学院卓侃和廖金铃研究组在Plant, Cell & Environment上发表了题为“A nematode effector inhibits plant immunity by preventing cytosolic free Ca2+ rise”的研究论文，首次发现植物病原线虫效应蛋白的同源二聚化现象，并揭示了植物病原线虫效应蛋白直接以寄主植物细胞内的游离钙离子为靶标，干扰植物防卫信号从而促进线虫寄生的机制。

植物胞质游离钙离子的浓度在根结线虫侵染时升高，并作为防卫信号介导植物下游防卫反应的发生以抵抗根结线虫。该研究组前期研究发现象耳豆根结线虫效应蛋白MeTCTP抑制植物的防卫反应。本研究进一步发现MeTCTP可形成同源二聚体，并对钙离子高亲和。同时，钙离子浓度的升高又会诱导MeTCTP同源二聚体的形成。利用点突变破坏MeTCTP的同源二聚化能力，获得以单体形式存在的突变体MeTCTPA107P/A132P，该突变体失去钙离子结合能力。MeTCTP和MeTCTPA107P/A132P转化植物后，发现过表达MeTCTP的植物可抑制PAMP引发的胞质游离钙离子浓度升高，细胞坏死和活性氧爆发等植物防卫反应。接种线虫实验表明过表达MeTCTP的植物对象耳豆根结线虫的敏感性增加。相反，过表达MeTCTPA107P/A132P的植物则不会抑制PAMP引发的胞质游离钙离子浓度升高及防卫反应，同时不会影响线虫侵染植物。这些结果表明MeTCTP可能通过形成同源二聚体，直接靶向植物细胞质内游离钙离子，干扰钙离子信号的产生，抑制下游相关防卫反应，进而促进线虫寄生。

原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pce.14406

来源：植物与环境PCE

转自：植物科学最前沿

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