微生物所夏桂先課題組在細胞自噬介導植物先天免疫研究方面取得新進展
細胞自噬是真核生物體中一種高度保守的細胞內物質降解途徑，在動植物生長發育、衰老及對環境脅迫的應答過程中發揮重要作用。細胞自噬與植物抵禦病原（病毒、細菌、真菌）的侵染密切相關，參與調控基礎防禦及免疫或病害相關的細胞死亡，作用方式隨病原種類及入侵方式的不同而相異。相對細胞自噬在植物先天免疫過程中的重要性，對其作用機制還知之甚少。利用不同的病原-植物互作體系，分離鑒定參與免疫應答的細胞自噬相關蛋白及細胞學過程，分析與之關聯的調控網路，是系統解析細胞自噬在植物先天免疫中作用的必需環節。
黃萎病是一種土傳真菌維管束病害，主要由大麗輪枝菌（Verticillium dahliae）通過根部侵染引起，是寄主廣泛的主要農作物病害之一。目前對植物黃萎病抗性的研究多集中在免疫應答基因的分離鑒定及功能分析，對介導黃萎病抗性的關鍵生物學途徑及其作用機制的認識還十分有限，且尚無細胞自噬參與黃萎病免疫應答的報道。夏桂先課題組以擬南芥-大麗輪枝菌為模式系統，利用iTRAQ蛋白質組學分析技術，從野生型擬南芥和細胞自噬突變體中共分離到780個大麗輪枝菌侵染後差異表達蛋白，其中193個蛋白可能作為底物/組分/受體，參與細胞自噬過程。根據差異表達蛋白的功能注釋和表達變化特徵，進一步通過生物信息學和細胞生物學分析，發現了擬南芥細胞自噬途徑介導其抵禦大麗輪枝菌侵染的三個要點：1)細胞自噬參與誘發防禦反應，與早期免疫應答及信號傳遞密切相關；2)線粒體自噬在免疫應答過程中發揮重要作用，以兩種形式存在於受感染的根細胞中，參與免疫及發育相關的程序性細胞死亡；3)細胞自噬能控制維管束鞘或木質部薄壁細胞脫分化，使木質部增生，從而提高植物對維管束病害的抗性。這些研究結果證明細胞自噬在植物抵禦維管束病害過程中具有重要功能，為深入了解細胞自噬在植物先天免疫中的作用機制提供了新的實驗依據。
大麗輪枝菌入侵擬南芥後誘髮根細胞線粒體自噬
（A）皮層細胞（B）原形成層細胞A, B：標尺=0.5μm; a-d，標尺=0.2μm.時間：侵染後48小時。WT，野生型；atg10，細胞自噬突變體；V592，大麗輪枝菌菌株。有尾箭頭指示線粒體自噬小體，無尾箭頭指示雙層膜結構。
