精品国产18久久久久久-精品国产三级在线观看-精品久久国产字幕高潮-精品久久一区二区三区

近日，西北農(nóng)林科技大學(xué)園藝學(xué)院蔬菜生物技術(shù)與種質(zhì)資源創(chuàng)新團(tuán)隊杜羽教授課題組在植物學(xué)知名期刊《 New Phytologist 》發(fā)表題為“A Phytophthora infestans RXLR effector targets a potato ubiquitin-like domain-containing protein to inhibit the proteasome activity and hamper plant immunity”的研究論文，該研究揭示了晚疫病菌效應(yīng)蛋白Pi06432通過靶向并穩(wěn)定馬鈴薯中一個負(fù)調(diào)控植物免疫的類泛素結(jié)構(gòu)域蛋白StUDP，從而降解26S蛋白酶體亞基StRPT3b并干擾蛋白酶體穩(wěn)態(tài)，進(jìn)而抑制SA相關(guān)的植物防衛(wèi)反應(yīng)。

馬鈴薯（ Solanum tuberosum ?L.）是我國重要的糧蔬兩用作物，在保障我國糧食安全和推進(jìn)脫貧攻堅中作用重大。由致病疫霉菌（ Phytophthora infestans ）引起的馬鈴薯晚疫病是馬鈴薯生產(chǎn)上的第一大病害，嚴(yán)重制約著我國馬鈴薯單產(chǎn)水平。該類病菌可分泌大量效應(yīng)蛋白到寄主植株中，通過靶向寄主中防衛(wèi)相關(guān)的關(guān)鍵蛋白而促進(jìn)植物感病。所謂“知己知彼，百戰(zhàn)不殆”，挖掘效應(yīng)蛋白寄主靶標(biāo)，研究其靶向寄主靶標(biāo)的分子機(jī)理，有利于解析晚疫病菌致病機(jī)制和馬鈴薯的抗病或感病機(jī)制，為馬鈴薯抗病育種提供理論基礎(chǔ)。

該課題組前期研究發(fā)現(xiàn)，晚疫病菌關(guān)鍵效應(yīng)蛋白AVR1通過靶向寄主囊泡運輸相關(guān)的sec5而促進(jìn)植物感病，Pi06432作為AVR1的同源物，能夠增強(qiáng)該病原菌對植物的侵染，但其不與sec5互作，表明Pi06432利用不同的策略來削弱植物免疫（Du et al., 2015a; Du et al., 2015b）。UDP （UBIQUITIN-LIKE DOMAIN-CONTAINING PROTEIN）是一類包含ubiquitin-like結(jié)構(gòu)域的蛋白，已有研究表明其參與多種細(xì)胞過程，例如結(jié)合蛋白酶體，介導(dǎo)底物蛋白的降解等。目前，還沒有研究報道UDP蛋白在植物免疫中的作用，本研究首次發(fā)現(xiàn)UDP蛋白可以被病原菌效應(yīng)蛋白Pi06432所靶向，并明確了該UDP蛋白在植物免疫中的負(fù)調(diào)控作用，解析了其促進(jìn)植物感病的分子機(jī)理。

該研究通過酵母雙雜交篩選獲得了Pi06432的互作蛋白StUDP。進(jìn)一步的酵母雙雜交（Yeast Two Hybrid，Y2H）、免疫共沉淀（Co-immunoprecipitation assay，Co-IP）以及pull down等試驗確認(rèn)了Pi06432和StUDP之間的相互作用。該研究通過對該基因的過表達(dá)和沉默植株的疫霉菌接種試驗發(fā)現(xiàn)， StUDP 的瞬時表達(dá)和穩(wěn)定表達(dá)可削弱植物對疫霉菌的抗性，而 NbUDP 和 StUDP 的沉默提高了植物對疫霉菌的抗性，明確了 StUDP 是植物對疫霉菌抗性的負(fù)調(diào)控子。

為進(jìn)一步探究StUDP促進(jìn)植物感病的機(jī)制，該研究通過免疫沉淀聯(lián)合質(zhì)譜分析（IP-MS）鑒定其在植物中的互作蛋白，發(fā)現(xiàn)UDP與蛋白酶體的多個亞基互作。Western blot試驗表明UDP可減弱其中一個亞基RPT3b的穩(wěn)定性，從而干擾19S蛋白酶體的組裝、抑制蛋白酶體的活性。此外，該研究還發(fā)現(xiàn)Pi06432對StRPT3b蛋白穩(wěn)定性的減弱和對蛋白酶體活性的抑制依賴于其寄主靶標(biāo)UDP。

考慮到UDP影響了蛋白酶體的穩(wěn)態(tài)，該研究對StUDP過表達(dá)植物材料進(jìn)行了蛋白組測序，以鑒定UDP是否影響植物免疫中關(guān)鍵蛋白的累積水平，結(jié)果顯示StUDP顯著降低了SA合成相關(guān)的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子SARD1（SYSTEMIC ACQUIRED RESISTANCE DEFICIENT 1）的蛋白累積，Western blot實驗進(jìn)一步確認(rèn)了該結(jié)果。此外，SA含量測定結(jié)果表明Pi06432和StUDP均顯著抑制了植物中的SA水平。

綜上所述，該研究揭示了晚疫病菌效應(yīng)蛋白Pi06432通過靶向并穩(wěn)定寄主免疫負(fù)調(diào)控子StUDP，從而降解26S蛋白酶體亞基RPT3b、減弱蛋白酶體活性，進(jìn)而抑制SA介導(dǎo)的免疫反應(yīng)，促進(jìn)植物感病。該研究發(fā)現(xiàn)了疫霉菌效應(yīng)蛋白新的寄主靶標(biāo)UDP，并解析了效應(yīng)蛋白通過操縱該靶標(biāo)而促進(jìn)寄主感病的分子機(jī)理，為馬鈴薯抗晚疫病育種提供了重要的理論基礎(chǔ)。

西農(nóng)大園藝學(xué)院杜羽教授為論文的通訊作者，博士研究生王紫薇和青年教師李婷婷為論文的共同第一作者。西北農(nóng)林科技大學(xué)單衛(wèi)星教授，瓦赫寧根大學(xué)Matthieu H.A.J. Joosten教授、Francine Govers教授參與了該研究。該研究得到國家自然科學(xué)基金（31701770，32072401，32102176）、中國博士后科學(xué)基金（2019T120956）、中國高校科學(xué)基金（2452018028，2452017069）陜西省自然科學(xué)基礎(chǔ)研究計劃（2021JQ-164）以及國家外國專家局高校創(chuàng)新學(xué)科人才引進(jìn)計劃（111計劃）（#B18042）等項目的資助。