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棉花黄萎病是一种土壤传播的维管束病害,严重影响棉花的产量和品质,对棉花的生产产生巨大的危害。其主要致病菌大丽轮枝菌是一种土壤传播的、半活体营养的丝状真菌,主要定殖在植物的维管束中,目前尚缺有效防控措施。另外,尚不清楚大丽轮枝菌侵染宿主棉花、分泌毒力因子、致病的细胞生物学机制。中国科学院微生物研究所孔照胜课题组与石河子大学教授孙杰课题组合作揭示了V型肌球蛋白Myosin5介导的分泌装置在大丽轮枝菌与棉花互作中的重要作用。

V型肌球蛋白是基于微丝骨架的马达蛋白。在丝状真菌中,V型肌球蛋白参与囊泡转运、细胞形态的维持和细胞的极性生长等重要生理过程。大丽轮枝菌V型肌球蛋白Myosin5编码基因的敲除突变体菌株较野生型菌株存在严重的生长缺陷,对宿主棉花的致病力显著下降。但是,突变体菌株侵染结构依然能形成,并能成功入侵宿主细胞。显微观察发现Myosin5在大丽轮枝菌菌丝生长过程中定位在菌丝顶端和细胞分隔处,通过介导囊泡运输调控分生孢子的发育和菌丝的极性生长过程。分泌蛋白组数据证实敲除突变体菌株分泌能力有缺陷,显示Myosin5作为分泌装置的重要组分,调节大丽轮枝菌致病相关因子的分泌,在大丽轮枝菌与宿主植物互作的过程中发挥重要作用。鉴于Myosin5致病过程中的重要作用,未来可为棉花黄萎病的防治提供了一个新的作用靶点。

相关研究成果以封面故事发表在国际学术期刊《环境微生物学》(Environmental Microbiology,doi: 10.1111/1462-2920.14101)上。孔照胜课题组的客座博士生冯志迪为第一作者,孔照胜与孙杰为共同通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划(National Key R&D Program, 2017YFD0200600)、中科院“百人计划”启动基金及植物基因组学国家重点实验室自主研究课题经费的资助。

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封面图显示棉花植物感染黄萎病后维管束发生褐变

共 0 个关于本帖的回复 最后回复于 2018-4-21 13:10

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