南京農大長江學者PlantCell重要成果

　　生物通報道：近期，國際植物科學領域頂級期刊《Plant Cell》刊登了南京農業大學和美國俄勒岡州立大學關于植物保護生物學的最新研究成果。這項研究表明，PsXEG1有助于大豆疫霉菌的毒力，但大豆可識別PsXEG1以誘導免疫反應，這反過來又被RXLR效應物所抑制。因此，XEG1代表一個質外體效應蛋白，可通過植物的PAMP識別機制而被識別。延伸閱讀：中國農科院發現大豆耐鹽基因。

　　本文通訊作者王源超博士是南京農業大學教授、博士生導師、長江學者特聘教授、國家杰出青年基金獲得者。王教授早年畢業于萊陽農學院，1996年畢業于南京農業大學植保系獲博士學位，1996年10月至1999年3月在浙江大學生物技術研究所從事博士后研究，1999年4月起在南京農業大學工作至今。長期從事卵菌病害成災機理以及植物疫病控制的應用基礎研究，對檢疫性植物病原菌的快速檢測技術、疫霉菌對寄主識別的分子機理、疫霉菌致病性的變異機制等進行了系統的研究。先后獲得教育部自然科學獎和科技進步獎3項、在國內外刊物上發表研究論文120余篇，其中包括Science、Nature genetics、Plant Cell（封面文章）、PLoS Pathogens、New Phytologist、Molecular Microbiology、MPMI等SCI期刊上論文70余篇，其中第一作者或聯系作者36篇，總影響因子超過120。

　　卵菌（Oomycetes）是一大類具有破壞性的植物病原真菌，與硅藻（diatoms）親緣關系較近。作為植物對病原體（卵菌）防御系統的一個重要組成部分，宿主受體能夠識別保守的病原菌相關分子模式（PAMPs），以及微生物相關的分子模式。PAMPs最初被定義為高度保守的分子，它們在微生物適合度或一類微生物的生存中發揮重要的功能。植物能夠識別來自細菌和真菌的許多不同病原體。到目前為止，已確定的來自卵菌的PAMPS包括b-glucans、heptaglucoside、谷氨酰胺轉胺酶（pep13）、纖維素結合誘導凝集素和激發素。然而，使植物將卵菌視為非自我、并且抵抗感染的機制，我們只了解其中一部分。

　　這項研究確定了一個糖苷水解酶家族12（GH12）蛋白——XEG1，由大豆疫霉菌（Phytophthora sojae）產生，表現出木葡聚糖酶和β-葡聚糖酶的活性。在大豆疫霉感染期間，它是重要的毒力因子，而且在大豆（Glycine max）和茄科植物中也作為病原體相關的分子模式（PAMP），在那里它可以觸發防御反應，包括細胞死亡。

　　GH12蛋白廣泛發生在微生物類群中，其中許多GH12蛋白在煙草中可誘導細胞死亡。XEG1的PAMP活性并不依賴于它的木葡聚糖酶活性。XEG1可以一種BAK1依賴性的方式，誘導植物防御反應。XEG1感知的發生與乙烯誘導木聚糖酶的感知無關。XEG1可在大豆感染的30分鐘內強烈誘導大豆疫霉，然后慢慢下降。

　　研究人員發現，XEG1在大豆疫霉中的沉默和過表達，可嚴重降低毒力。許多大豆疫霉RXLR效應物能抑制XEG1誘導的防御反應。因此，這些數據表明，PsXEG1有助于大豆疫霉菌的毒力，但大豆可識別PsXEG1以誘導免疫反應，這反過來又被RXLR效應物所抑制。因此，XEG1代表一個質外體效應蛋白，可通過植物的PAMP識別機制而被識別。