JAR | 沈阳农业大学玄元虎教授团队在水稻与纹枯病菌互作方面取得新进展

由Rhizoctonia solani Kühn引起的水稻纹枯病严重威胁全球水稻安全生产。据估计纹枯病导致的减产幅度在8%到50%之间。纹枯病菌生长需要从寄主植物中获取糖类物质，但其调控机制尚不清楚。近日，沈阳农业大学植物保护学院玄元虎教授团队在植物学知名期刊《Journal of Advanced Research》(IF:12.822)发表题为《Rhizoctonia solani transcriptional activator interacts with rice WRKY53 and grassy tiller 1 to activate SWEET transporters for nutrition》的研究论文，该研究解析了纹枯病菌效应银子AOS2通过与水稻转录因子WRKY53和GT1互作来激活SWEET2a和SWEET3a从而截取寄主糖类物质的新机制。

研究团队在课题组发现纹枯病菌生长与糖的摄取紧密相关，而且纹枯病菌接种诱导SWEET基因的表达，尤其是SWEET2a。利用酵母单杂交技术筛选分离到效应蛋白Activator of SWEET2a (AOS2)可结合SWEET2a启动子。植物中AOS2定位于细胞核并有分泌活性。

后续SIGS实验证实，沉默AOS2大大降低纹枯病菌的致病性。AOS2与水稻转录因子WRKY53和GT1互作，并且WRKY53与GT1之间也相互作用从而形成AOS2-WRKY53-GT1转录因子复合体，并转录激活SWEET2a和SWEET3a。接种纹枯病菌证实wrky53, gt1, sweet2a和sweet3a突变体相比野生型对照抗病，相反WRKY53和GT1过表达植物相比野生型对照感病。酵母糖转运缺陷型菌株EBY4000回补实验证明SWEET2a和SWEET3a有转运单糖的活性。

该研究解析了纹枯病菌通过分泌效应因子AOS2s, 随后AOS2进入植物细胞与WRKY53和GT1互作来转录激活SWEETs, 从而把细胞内的糖转运至胞外供病原菌吸收。论文第一署名单位为沈阳农业大学，植物保护学院博士生杨硕、付钰文和张阳为论文第一作者，玄元虎教授为通讯作者，密苏里大学植物科学系Vikranth Kumar，沈阳农业大学梅琼，李帅和苑德鹏博士也参与了此项工作。研究得到国家自然科学基金和辽宁省自然科学基金的资助。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.jare.2022.10.001

转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号

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