武汉大学蔡强课题组揭示水稻纹枯病菌一种新型侵染机制

文章导读
蔡强团队首次发现稻田地下"隐形运输队"——真菌EVs竟能利用植物内吞系统展开精准打击!当稻纹枯病菌遭遇宿主时,这些纳米级运输工具裹挟着致命毒力蛋白,竟无视生物界"铁幕"直捣叶绿体免疫中枢。这项突破性研究不仅颠覆了真菌跨物种侵染的认知范式,更揭示出从蛋白质分泌到免疫抑制的完整作战链路:通过干扰EVs运输,人类或将掌握对抗作物病害的终极武器。这意味着,困扰农业数百年的稻瘟危机,或能在纳米级层面被重塑防控体系,为粮食安全构建全新防线。
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通讯员董美玲)近日,武汉大学生命科学学院杂交水稻全国重点实验室蔡强教授课题组在Molecular Plant发表题为“Fungal extracellular vesicles mediate cross-kingdom trafficking of virulence effectors into plant cells to promote infection”的研究论文。武汉大学生命科学学院博士研究生王张英为论文第一作者,博士生李威、已毕业硕士康广仁、已毕业的博士邓吉良及秦珊珊参与了该研究。

该研究发现,病原真菌能够将其毒力相关的效应蛋白包裹在EVs内,并利用宿主植物细胞的网格蛋白介导的内吞途径(CME)进入植物细胞。通过这一机制,EVs递送的效应蛋白直接靶向并操纵植物叶绿体免疫通路,从而促进侵染。该研究为开发基于干扰EV功能或效应蛋白活性的新型病害绿色防控靶点提供了重要理论基础。

武汉大学蔡强课题组揭示水稻纹枯病菌一种新型侵染机制

本研究在真菌EVs生物学功能与致病机制研究领域取得重要突破:一方面,揭示了真菌EVs作为毒力效应蛋白跨界转运载体的新功能,拓展了EVs在生物跨界互作中的功能认知;另一方面,阐明了“EVs分泌效应蛋白-宿主CME途径内化-免疫通路靶向抑制”的全新致病机制,系统解析了真菌效应蛋白从分泌、转运到发挥毒力功能的完整分子路径。这些发现构建了病原-宿主互作的理论新框架,为发展基于EVs防控植物病害新策略提供了重要的依据。

该研究得到了国家自然科学基金、湖北省自然科学基金以及杂交水稻全国重点实验室经费的资助。

论文链接:https://www.cell.com/molecular-plant/fulltext/S1674-2052(25)00238-2

(编辑:赵冀帆)

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