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水稻抗病,病原真菌居然操控线粒体应对

  记者14日从中国农科院获悉,该院植物保护研究所作物有害生物功能基因组研究创新团队,通过分析鉴定稻瘟菌效应蛋白在水稻中如何靶标线粒体分裂,探究了线粒体分裂和抗病反应间的相互作用关系,明确了线粒体动态发育在植物免疫反应中发挥的重要作用,为水稻稻瘟病的防控提供了新思路。相关研究成果新近在线发表于《科学进展(Science Advances)》。

  团队成员、中国农科院植保所副研究员王旭丽介绍,线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,通过不断的分裂与融合处于一定的动态平衡之中。线粒体的融合分裂过程,对维持细胞的正常生理功能有着重要作用。在哺乳动物细胞中,线粒体融合增强抗病毒免疫反应,线粒体分裂则抑制这一反应。然而,线粒体动态发育在植物免疫反应中是否发挥重要作用尚不清楚。

  该项研究围绕生产上危害重、防治难的水稻稻瘟病展开,通过互作筛选实验,发现稻瘟菌分泌的效应蛋白MoCDIP4可以靶标水稻体内的DnaJ蛋白OsDjA9,而该DnaJ蛋白可通过自噬降解途径对水稻线粒体分裂因子OsDRP1E的蛋白质丰度进行精细调控,维持线粒体内稳态。有意思的是,稻瘟菌巧妙地利用效应蛋白攻击水稻OsDjA9和OsDRP1E之间的关系,竞争性结合OsDjA9,从而阻止OsDjA9对OsDRP1E的降解,导致OsDRP1E蛋白质积累和线粒体过度分裂,削弱水稻的抗病性。

  该研究得到国家自然科学基金等资助。

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