葡萄溃疡病致病机理的研究进展--邢启凯

2020年08月13日 10:00　　浏览次数：1885

大家好，我是植物病害综合防治研究室的邢启凯，2015年来所后主要从事果树病害的致病机理以及寄主抗病性的研究工作。今天和大家分享的内容是枝干病害葡萄溃疡病致病机理的研究进展。

同动物类似，面对复杂多样的生存环境，植物进化出强大的先天免疫系统以有效抵御病毒、细菌、真菌以及昆虫等病原生物的入侵。植物通常通过两种防御机制来抵御病原生物的入侵。首先，在与病原生物互作过程中，植物通过自身的模式受体识别病原物表面或分泌的相关模式分子，从而诱导活性氧的迸发及PR基因的诱导表达等抗病反应来抑制病原物的初步侵染，这一过程称为病原相关分子模式激发的免疫反应（PAMP-triggered immunity，简称PTI）。PTI能帮助植物抵抗大部分病原菌的侵害。然而，为了躲避寄主植物的识别，部分病原生物会向寄主细胞间隙或细胞内分泌效应蛋白、小RNA以及小分子化合物等，通过结合细胞表面免疫受体和下游组分等方式来抑制免疫反应 PTI，促进病原侵染、扩展以及定殖。相应地，植物也进化出了更为强大的防御措施--效应分子触发的免疫（Effector-triggered immunity，简称ETI），即植物利用多种抗性蛋白直接或间接地识别效应因子而激活的特异性的免疫反应。一般来说，在此期间会引起寄主过敏性细胞死亡反应，进而阻断病原菌的进一步侵染。

由葡萄座腔菌科（Botryosphaeriaceae）真菌引起的葡萄溃疡病是葡萄产区普遍存在的一种枝干病害，严重危害葡萄产业的健康发展。目前对这个病害的发生机理还不明晰，实际生产中也没有建立起相应的高效防控技术。入职以来，我的研究课题主要是围绕着葡萄与葡萄溃疡病菌（Botryosphaeria sp.）的分子互作展开的。我的研究工作主要分为两个层面：一是从病原菌出发，筛选鉴定致病性相关的葡萄溃疡病的效应因子，确定关键效应子在寄主葡萄中的作用靶标，探究其参与葡萄免疫信号通路。基于实验室前期可可毛色二孢菌（Lasiodiplodia theobromae）的全基因组测序数据，结合计算机技术和生物信息学的方法，从全基因组中筛选获得具有效应因子特征的基因；建立了可可毛色二孢菌效应子的烟草毒力快速测定体系，筛选出多个可抑制寄主免疫反应的效应因子。其中，RXLR型效应因子LtCre1是可可毛色二孢菌致病的正调控因子；通过酵母双杂交文库筛选，在寄主葡萄中获得多个LtCre1的互作靶标。另一方面，从寄主出发，采用组学技术，筛选鉴定葡萄溃疡病菌致病相关的关键因子，探究其作用机制。以可可毛色二孢菌侵染抗病品种‘梅鹿辙’和感病品种‘品丽珠’为研究对象，首次在葡萄上对病菌真菌侵染响应长链非编码RNA（Long non-coding RNA, 简称lncRNA）进行了系统筛选鉴定和功能初步预测，为lncRNAs在葡萄防卫反应中的功能研究提供了原始数据。比较分析抗病品种‘梅鹿辙’和感病品种‘品丽珠’被可可毛色二孢菌侵染后的基因差异表达，结合GO功能富集分析和Pathway代谢途径分析，筛选出一系列可可毛色二孢菌侵染响应的寄主免疫反应相关基因；对关键基因进行了克隆，相关功能学研究正在进行中。研究这些问题，为解析葡萄座腔菌的致病机理以及科学防控葡萄溃疡病提供科学依据，促进我国葡萄产业健康发展。

本研究课题获得了国家自然科学基金青年项目、北京市自然科学科学基金青年项目及院储备项目的支持，在此一并感谢。

今天和大家分享的内容到此结束，感谢大家的收听。

来源：植环所广播站