南京农业大学王源超团队鉴定出新型植物免疫激活因子

来源：JIPB

根腐病是大豆生产中最严重的病害之一，给我国及全世界大豆生产造成严重损失。大豆根腐病病原种类复杂，病害防控非常困难。尽管近年才发现禾谷镰孢菌能够侵染大豆根部并引起根腐病，但是随着黄淮海地区麦茬免耕覆秸播种技术的推广，由禾谷镰孢菌引起的大豆根腐病日趋严重。利用植物免疫原理开发植物免疫诱抗剂是开发新型绿色农药的一种重要手段。通过开展病原菌与植物互作的研究，鉴定新型植物免疫激活因子，对于解析作物广谱抗性形成机制、研发植物免疫激活剂，重构作物免疫系统具有重要意义。

JIPB近日在线发表了南京农业大学作物疫病团队题为“Fg12 ribonuclease secretion contributes to Fusarium graminearum virulence and induces plant cell death”的研究论文。该研究以引起大豆根腐病的重要病原菌——禾谷镰孢菌为研究对象，鉴定到一个外泌型核糖核酸酶Fg12，其不仅在病原菌致病过程中发挥重要作用，而且能够诱导大豆抗性。利用低浓度的Fg12蛋白处理大豆能够显著提高大豆对根腐病菌的抗性。

Fg12具有核糖核酸酶活性，在本氏烟叶片上诱导的细胞死亡依赖于其信号肽和酶活性

该研究系统分析了禾谷镰孢菌的外泌蛋白组，鉴定到的Fg12是一个真菌外泌型核糖核酸酶（Secreted ribonucleases），在真菌中十分保守。其编码基因Fg12在禾谷镰孢菌侵染大豆早期显著诱导表达，敲除该基因显著降低了禾谷镰孢菌对大豆的致病力，表明Fg12对镰孢菌的致病力有着重要贡献。Fg12能够在本氏烟叶片上诱导强烈的细胞死亡，该活性依赖于其信号肽，并依赖于光照。体外实验发现Fg12蛋白具有核糖核酸酶活性，能够高效降解大豆总RNA，且Fg12诱导细胞死亡活性依赖于其酶活性。此外，Fg12能够诱导植物防卫反应相关基因的上调表达。使用低浓度的Fg12蛋白处理大豆能够显著提高大豆对根腐病菌的抗性。上述结果表明，Fg12具有开发成植物免疫诱抗剂的潜力。

南京农业大学作物疫病团队以发展作物疫病等土传病害高效防控策略与技术为目标，长期聚焦于病原菌的致病与变异机制，探索不同层次农作物抗病机制的形成过程与调控规律，近年来在病原菌效应子的作用机制和植物胞外免疫等领域取得了一系列进展，相关成果在Science、Plant Cell等国际学术期刊发表研究论文140余篇。杨波博士为该论文的第一作者，王源超教授为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金创新群体项目、江苏省自然科学基金以及中国博士后科学基金的资助。  

JIPB面向全球，刊发整合植物生物学研究的重要创新成果，包括宏观和微观领域有创新性的重要研究论文、特邀综述、突破性报道、新资源、新技术和评论性文章。2019年2年SCI 影响因子是4.885，位于植物学TOP7.3%，已连续8年处于SCI的Q1区。Scopus数据库中CiteScore是8.1，位于 TOP4.2%。2019年，JIPB进入中国科学院期刊分区Q1区，并入选中国科技期刊卓越行动计划。