上海师范大学生科学院乔永利课题组在大豆疫霉致病机理方面取得新进展

近日，我校乔永利课题组在国际权威学术期刊Plant Biotechnology Journal上在线发表题为“Phytophthora sojae effector PsAvh113 associates with the soybean transcription factor GmDPB to inhibit catalase-mediated immunity”的研究论文，该研究揭示了大豆转录因子GmDPB直接参与调控大豆疫病分子机理。

 

 

 

植物持续暴露在生物和非生物胁迫的环境中，为了抵御这些外界威胁，植物已形成了一套完整的防御体系。大量研究表明转录因子，如WRKY、ERF及bZIP等，参与在植物与病原菌互作过程中，并通过激活或抑制防卫相关基因的表达来实现对植物的免疫调控。DRFT1-多肽1（DP1；也称为二聚伴侣1）属于一个转录因子家族，该家族与E2F转录因子结合形成异源二聚体，对下游靶基因进行转录调控。E2F是感染腺病毒的HeLa细胞中的一种核因子，能够刺激E2病毒基因的早期表达，调节基因的转录。近年来研究发现，DP蛋白可以与E2F结合形成E2F/D异二聚体复合物，该复合物表现出更强的DNA结合能力，并通过结合到E2识别位点来增强E2F靶基因的转录。此外，E2F/DP复合体蛋白也被报道通过E2F参与了多种生物过程，如有丝分裂、DNA损伤/修复、细胞分化/凋亡以及植物发育等，但对DP蛋白自身在植物中的作用尤其参与免疫调控知之甚少。

 

疫霉菌是全世界最具破坏性的植物病原体，给农业生产和自然生态系统造成了严重威胁；然而，它们的致病机制在很大程度上仍然未知。该研究发现PsAvh113效应子是大豆疫霉菌的毒力所必需的，PsAvh113的表达增强了病毒和疫霉对烟草的感染能力。进一步研究表明PsAvh113直接与大豆转录因子GmDPB结合，诱导其被26S蛋白酶体降解。PsAvh113的内部重复序列2（Internal Repeat 2，IR2）基序对其毒力和GmDPB互作是非常重要的。感兴趣的是，研究人员发现，GmDPB作为大豆抗疫病的正调节因子，在与PsAvh113结合后，降低了下游靶基因GmCAT1的转录，进而抑制了GmCAT1诱导的细胞死亡，提高了大豆对疫霉菌的易感性。总之，该研究揭示了PsAvh113在疫霉菌诱发大豆疫病发生过程中起到非常重要的作用，为大豆疫霉感染期间防御和反防御之间的相互作用提供了新的见解。

 

 

 

 

 

PsAvh113效应子在调节大豆免疫中发挥作用模型

 

 

 

上海师范大学乔永利课题组朱晓果博士和已毕业硕士生郭亮、周晓怡以及在读硕士生朱瑞庆为该论文共同第一作者，乔永利教授为该论文通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金项目、上海市科委以及上海市教委等项目资助。