近日,,植物保護(hù)學(xué)院卓侃/林柏榮課題組在國(guó)際著名期刊Advanced Science(IF=14.3,,中科院一區(qū)Top)在線發(fā)表題為“Mitochondrial protein MjEF-Tu is secreted into host plants by nematodes eliciting immune signaling and resistance”的研究論文。
該研究發(fā)現(xiàn)根結(jié)線蟲(chóng)的熱不穩(wěn)定延長(zhǎng)因子EF-Tu在線蟲(chóng)寄生階段表達(dá)上升,,且EF-Tu蛋白序列在線蟲(chóng)中保守,。酵母異源表達(dá)證實(shí)爪哇根結(jié)線蟲(chóng)的EF-Tu(MjEF-Tu)定位于線粒體,。免疫組化實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)線粒體蛋白MjEF-Tu可在爪哇根結(jié)線蟲(chóng)寄生過(guò)程中分泌到植物質(zhì)外體中,在線蟲(chóng)寄生后期還可在巨型細(xì)胞中檢測(cè)到,。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)MjEF-Tu蛋白通過(guò)與擬南芥的模式識(shí)別受體AtEFR相互作用,,觸發(fā)由AtEFR介導(dǎo)的植物典型防御反應(yīng)。由于MjEF-Tu的存在,,爪哇根結(jié)線蟲(chóng)蛋白分泌組和線粒體提取物也能通過(guò)AtEFR誘導(dǎo)植物免疫反應(yīng),。線蟲(chóng)EF-Tu 的N末端的18個(gè)氨基酸殘基組成的肽段(Nelf18)是其主要免疫活性區(qū)域,來(lái)自爪哇根結(jié)線蟲(chóng),、擬禾本科根結(jié)線蟲(chóng),、最短尾短體線蟲(chóng)和大豆孢囊線蟲(chóng)的Nelf18均可觸發(fā)植物免疫反應(yīng)。此外,,Nelf18顯著增強(qiáng)了植物對(duì)線蟲(chóng),、病毒和細(xì)菌等不同病原物的抗性,且抗性依賴于AtEFR,。這些發(fā)現(xiàn)首次證實(shí)了病原物線粒體蛋白可作為跨界信號(hào)分子分泌至寄主體內(nèi)發(fā)揮作用,,同時(shí)鑒定了首個(gè)植物寄生動(dòng)物來(lái)源的蛋白類PAMP/PRR對(duì),為寄主-病原物互作機(jī)制研究提供了新視角,。
我校植物保護(hù)學(xué)院林柏榮副教授為該論文的第一作者,,碩士研究生黃少貞(已畢業(yè))為共同第一作者,卓侃教授為通訊作者,。博士研究生李治文(已畢業(yè)),、黃秋玲博士后、博士研究生宋漢達(dá)(已畢業(yè)),、碩士研究生方天懿(已畢業(yè)),、廖金鈴教授及比利時(shí)根特大學(xué)Godelieve Gheysen教授參與了研究工作。該研究得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2023YFD1400400),;國(guó)家自然科學(xué)基金(31772136,;31972246;32072397)和陜西省創(chuàng)新能力支撐計(jì)劃(2024RS-CXTD-73)的資助,。
相關(guān)論文鏈接:https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202412968
文圖/植物保護(hù)學(xué)院