云南大学王建光、陈穗云研究团队揭示真菌多肽介导的TMV抗性机制学术资讯

来源：植物生物学

近几十年来，植物病毒给世界各地的农业和园艺造成了巨大损失。烟草花叶病毒（TMV）为RNA病毒，是烟草花叶病等的病原体，是目前烟草生产上分布最广、发生最为普遍的一类病害，目前仍缺乏安全有效的TMV防治方法。研究发现，真菌提取物（如蛋白质、多糖等）可以保护烟草免受TMV侵害。尽管产黄青霉干菌丝体的多肽提取物（PDMP）已被报道在田间条件下能够诱导多种植物产生抗性，但至今极少有人研究PDMP对TMV抗性的影响及其作用机制。

近日，云南大学生命科学学院王建光副教授和陈穗云教授团队在Journal of Experimental Botany发表了题为“Penicilliumchrysogenum polypeptide extract protects Nicotiana benthamiana against TMV infection through modulation ofABA biosynthesis and callose priming”的研究论文，揭示了产黄青霉多肽提取物（PDMP）通过ABA生物合成途径介导胼胝质沉积来抑制TMV在胞间连丝的运动，从而增强烟草植株对TMV的抗性。

为探究PDMP诱导烟草TMV抗性反应的潜在机制，作者首先进行了RNA-seq比对分析，发现β-1,3-葡聚糖酶和ABA2编码基因在PDMP/TMV与TMV之间差异表达。由于β-1,3-葡聚糖酶和ABA2分别与胼胝质降解和ABA生物合成相关，推测PDMP可能通过诱导胼胝质沉积抑制TMV运动。此外，ABA合成途径也可能在PDMP诱导的TMV抗性反应启动中起重要作用，为此，作者通过农杆菌侵染结合CRISPR/Cas9基因编辑技术获得了烟草ABA合成突变体。

为研究PDMP对TMV抗性的影响，利用苯胺蓝染色观察GFP标记的TMV运动和胼胝质沉积情况。结合GFP荧光量化结果以及蛋白免疫印迹实验，发现PDMP能够促进胞间连丝周围的胼胝质沉积以抑制野生型植株中TMV的运动，但这种现象在ABA合成突变体中并未发生。而外源ABA处理可以挽救突变体PDMP对胼胝质沉积的促进作用以及对TMV的抗性反应（图1），表明PDMP诱导的胼胝质沉积依赖于ABA生物合成。