棉花黃萎病致病機制研究取得進展

棉花黃萎病是一種土壤傳播的維管束病害，嚴重影響棉花的產量和品質，對棉花的生產產生巨大的危害。其主要致病菌大麗輪枝菌是一種土壤傳播的、半活體營養的絲狀真菌，主要定殖在植物的維管束中，目前尚缺有效防控措施。另外，尚不清楚大麗輪枝菌侵染宿主棉花、分泌毒力因子、致病的細胞生物學機制。中國科學院微生物研究所孔照勝課題組與石河子大學教授孫傑課題組合作揭示了V型肌球蛋白Myosin5介導的分泌裝置在大麗輪枝菌與棉花互作中的重要作用。

V型肌球蛋白是基於微絲骨架的馬達蛋白。在絲狀真菌中，V型肌球蛋白參與囊泡轉運、細胞形態的維持和細胞的極性生長等重要生理過程。大麗輪枝菌V型肌球蛋白Myosin5編碼基因的敲除突變體菌株較野生型菌株存在嚴重的生長缺陷，對宿主棉花的致病力顯著下降。但是，突變體菌株侵染結構依然能形成，並能成功入侵宿主細胞。顯微觀察發現Myosin5在大麗輪枝菌菌絲生長過程中定位在菌絲頂端和細胞分隔處，通過介導囊泡運輸調控分生孢子的發育和菌絲的極性生長過程。分泌蛋白組數據證實敲除突變體菌株分泌能力有缺陷，顯示Myosin5作為分泌裝置的重要組分，調節大麗輪枝菌致病相關因子的分泌，在大麗輪枝菌與宿主植物互作的過程中發揮重要作用。鑒於Myosin5致病過程中的重要作用，未來可為棉花黃萎病的防治提供了一個新的作用靶點。

相關研究成果以封面故事發表在國際學術期刊《環境微生物學》（Environmental Microbiology，doi: 10.1111/1462-2920.14101）上。孔照勝課題組的客座博士生馮志迪為第一作者，孔照勝與孫傑為共同通訊作者。該研究得到了國家重點研發計劃（National Key R&D Program, 2017YFD0200600）、中科院「百人計劃」啟動基金及植物基因組學國家重點實驗室自主研究課題經費的資助。

封面圖顯示棉花植物感染黃萎病後維管束髮生褐變

來源：中國科學院微生物研究所

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