近日，园艺学院葡萄种质资源与育种团队徐炎教授课题组在《The Plant Journal》上在线发表题为“An RxLR effector from Plasmopara viticola suppresses plant immunity in grapevine by targeting and stabilizing VpBPA1”的研究论文。该研究揭示了葡萄霜霉病菌RxLR型效应蛋白RxLR50253通过与结合并稳定宿主体内感病因子VpBPA1从而降低植物防御反应以促进感病。
葡萄霜霉病由葡萄霜霉菌（Plasmopara viticola）引起、是危害葡萄生产的主要卵菌病害。卵菌通过分泌效应蛋白影响寄主免疫反应，从而创造有利于病原菌在寄主体内定殖的环境，但葡萄霜霉菌效应蛋白操纵寄主植物细胞免疫的机制仍然不清楚。
该研究发现，葡萄霜霉菌效应因子RxLR50253瞬时转化葡萄叶片可以促进霜霉菌的侵染，同时RxLR50253转基因烟草促进了辣椒疫霉的感病性（图1）。通过酵母双杂交技术筛选到了RxLR50253的互作蛋白VpBPA1（Binding partner of ACD11-1），通过免疫共沉淀、双分子荧光互补进一步验证了RxLR50253与VpBPA1的互作关系。将VpBPA1稳定转化烟草和葡萄后，发现过表达VpBPA1的烟草和葡萄植株分别对辣椒疫霉菌和葡萄霜霉菌的感病性增强（图2）。
图1.RxLR50253促进植物感病性
图2.VpBPA1的转基因植株对病原菌的感病性增强
VIGS沉默NbBPA1后的烟草植株对辣椒疫霉菌的抗性增强、H2O2累积量增高，但瞬时转化VpBPA1的烟草叶片H2O2累积降低。烟草体内蛋白降解试验证明了RxLR50253可以稳定VpBPA1蛋白。表明葡萄霜霉菌通过分泌RxLR50253稳定VpBPA1以减少H2O2累积并最终促进病原菌侵染。
图3.BPA1负调控植物抗病性
图4.RxLR50253可以稳定VpBPA1
毕业生宁夏大学尹晓博士、博士生付晴晴为论文共同第一作者，徐炎教授为通讯作者。该研究得到国家自然科学基金面上项目（31471844，31872054，31972374）的资助。