近日，園藝學院葡萄種質資源與育種團隊徐炎教授課題組在《The Plant Journal》上在線發表題為“An RxLR effector from Plasmopara viticola suppresses plant immunity in grapevine by targeting and stabilizing VpBPA1”的研究論文。該研究揭示了葡萄霜霉病菌RxLR型效應蛋白RxLR50253通過與結合并穩定宿主體內感病因子VpBPA1從而降低植物防御反應以促進感病。

葡萄霜霉病由葡萄霜霉菌（Plasmopara viticola）引起、是危害葡萄生產的主要卵菌病害。卵菌通過分泌效應蛋白影響寄主免疫反應，從而創造有利于病原菌在寄主體內定殖的環境，但葡萄霜霉菌效應蛋白操縱寄主植物細胞免疫的機制仍然不清楚。

該研究發現，葡萄霜霉菌效應因子RxLR50253瞬時轉化葡萄葉片可以促進霜霉菌的侵染，同時RxLR50253轉基因煙草促進了辣椒疫霉的感病性（圖1）。通過酵母雙雜交技術篩選到了RxLR50253的互作蛋白VpBPA1（Binding partner of ACD11-1），通過免疫共沉淀、雙分子熒光互補進一步驗證了RxLR50253與VpBPA1的互作關系。將VpBPA1穩定轉化煙草和葡萄后，發現過表達VpBPA1的煙草和葡萄植株分別對辣椒疫霉菌和葡萄霜霉菌的感病性增強（圖2）。

圖1.RxLR50253促進植物感病性

圖2.VpBPA1的轉基因植株對病原菌的感病性增強

VIGS沉默NbBPA1后的煙草植株對辣椒疫霉菌的抗性增強、H2O2累積量增高，但瞬時轉化VpBPA1的煙草葉片H2O2累積降低。煙草體內蛋白降解試驗證明了RxLR50253可以穩定VpBPA1蛋白。表明葡萄霜霉菌通過分泌RxLR50253穩定VpBPA1以減少H2O2累積并最終促進病原菌侵染。

圖3.BPA1負調控植物抗病性

圖4.RxLR50253可以穩定VpBPA1

畢業生寧夏大學尹曉博士、博士生付晴晴為論文共同第一作者，徐炎教授為通訊作者。該研究得到國家自然科學基金面上項目（31471844，31872054，31972374）的資助。