研究揭示M35家族金屬蛋白酶調(diào)控大麗輪枝菌毒力的作用機(jī)制

　　近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所棉花病害防控與風(fēng)險評估創(chuàng)新團(tuán)隊研究發(fā)現(xiàn)了兩個大麗輪枝菌M35家族金屬蛋白酶VdM35-1和VdASPF2，并揭示了其通過調(diào)控大麗輪枝菌產(chǎn)孢、菌絲生長、孢子形態(tài)及碳源利用等，調(diào)節(jié)大麗輪枝菌的適應(yīng)性和毒力，為進(jìn)一步闡明大麗輪枝菌的致病機(jī)理提供了理論基礎(chǔ)。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在《微生物學(xué)波普（Microbiology Spectrum）》上。

 

　　大麗輪枝菌是一種土傳病原真菌，其本身所形成的的微菌核可在土壤中長期存活，由大麗輪枝菌引起的棉花黃萎病是棉花生產(chǎn)中最重要的病害，嚴(yán)重威脅我國棉花產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。金屬蛋白酶被認(rèn)為是真菌病原體中的重要毒力因子，廣泛分布于大麗輪枝菌、尖孢鐮刀菌和其他絲狀真菌中。M35家族金屬蛋白酶屬于病原體分泌的鋅離子依賴性蛋白酶，目前M35家族金屬蛋白酶在大麗輪枝菌中的功能尚不清楚。

 

　　該研究從大麗輪枝菌分泌蛋白中鑒定到兩個M35家族金屬蛋白酶VdM35-1和VdASPF2，并發(fā)現(xiàn)二者定位于細(xì)胞膜內(nèi)，可誘導(dǎo)細(xì)胞壞死并激發(fā)植物免疫反應(yīng)。金屬蛋白酶VdM35-1在誘導(dǎo)細(xì)胞死亡的過程中依賴于膜受體蛋白NbBAK1和NbSOBIR1，而金屬蛋白酶VdASPF2則不依賴。這兩個金屬蛋白酶的編碼基因VdM35-1基因和VdASPF2基因的缺失將導(dǎo)致病原菌產(chǎn)孢量減少、菌絲分支生長緩慢、孢子畸形及碳源利用率降低，進(jìn)而致使大麗輪枝菌致病性顯著降低。研究結(jié)果為進(jìn)一步揭示病原菌致病的分子機(jī)制奠定了理論基礎(chǔ)，為防控棉花黃萎病提供了新思路。