大麗輪枝菌木聚糖酶VdXyn4的細胞毒性功能

　　大麗輪枝菌（Verticillium dahliae）是世界范圍內溫帶地區廣泛分布的植物病原真菌，以微菌核形式可在土壤中存活多年并在適宜條件下萌發引起棉花、馬鈴薯、番茄、辣椒等在內的200多種雙子葉植物的黃萎病。植物病原菌木聚糖酶在致病機制中起著關鍵作用，可能是由于它們能夠降解植物結構屏障和操縱宿主免疫。大麗輪枝菌是一種土傳維管束病原菌，被認為具有復雜的細胞壁降解酶。比較基因組分析表明，大麗輪枝菌基因組編碼一個由6種木聚糖酶組成的家族，每個木聚糖酶都有一個糖基水解酶11結構域，但這些酶的功能尚不清楚。

　　近日，Plant Physiology在線發表了中國農業科學院植物保護研究所作物黃萎病研究團隊張丹丹作為通訊作者的題為“Cytotoxic Function of Xylanase VdXyn4 in the Plant Vascular Wilt Pathogen Verticillium dahliae”（植物維管束病原大麗輪枝菌木聚糖酶VdXyn4的細胞毒性功能）的研究論文，揭示了大麗輪枝菌致病新機制！

　　基因敲除試驗表明，只有木聚糖酶4（VdXyn4）能夠降解植物細胞壁以及在大麗輪枝菌致病性中發揮重要作用。VdXyn4 顯示出細胞毒性并在大麗輪枝菌侵染后期誘導壞死表型，導致葉脈和葉柄塌陷，這依賴于同時定位于細胞核和葉綠體的酶。VdXyn4的內化與質膜復合物SOBIR1和BAK1是有關系的，但不能排除VdXyn4也作為質外體效應因子的可能性。VdXyn4誘導的免疫信號（SA-JA通路中）與已知免疫效應因子誘導的相比顯著延遲。雖然已知的效應因子可以部分抑制細胞毒性活性，但它們不能阻止煙草的壞死。因此，與典型的效應因子不同，VdXyn4的細胞毒性在大麗輪枝菌侵染的晚期和定殖中起著關鍵的作用，特別是在病原菌進入木質部后，這種細胞毒活性在植物維管束病原菌的相應酶家族中可能是保守的。