董金皋教授团队解析玉米大斑病菌PKA调控病菌生长发育及侵染的分子机制

玉米大斑病是大斑刚毛座腔菌（Setosphaeria turcica，俗称玉米大斑病菌）引起的严重威胁玉米生产安全的重要真菌性病害之一，在世界主要玉米种植区普遍发生，常造成重大的经济损失。S. turcica作为一种植物病原真菌，其生长发育及致病性受到多条信号转导途径的共同调节。其中，cAMP信号转导途径是由G蛋白介导的在真核生物中高度保守的信号跨膜转导途径，但其对真菌生长发育及致病性调控的分子机制尚未得到充分解析。近日，华北作物改良与调控国重实验室董金皋教授团队在Molecular Plant Pathology（中科院1区Top）在线发表了题为“Protein kinase A participates in hyphal and appressorial development by targeting Efg1-mediated transcription of a Rab GTPase in Setosphaeria turcica”的研究论文，解析了玉米大斑病菌两个PKA催化亚基调控病菌生长发育及侵染的分子机制。

在大斑病菌中共鉴定到两个PKA-C亚基StPkaC1和StPkaC2，其中StPkaC2是PKA活性的主要供体。通过创制突变体发现，StPkaC1和StPkaC2均是病菌分生孢子发育和致病性所必需的，同时StPkaC2对丝状生长发挥负性调节作用。利用酵母双杂交和BiFC技术，确定了只有StPkaC2可以与转录因子StEfg1互作。进一步通过凝胶迁移试验、双荧光素酶瞬时转录活性测定和RNAi技术，明确了StEfg1可以通过抑制小G蛋白Ras超家族成员StRAB1的转录来调控几丁质在菌丝中的合成，从而影响菌丝体的极性生长状态。另外发现，StPkaC1可通过与转录调节因子StFlo8互作，进而缓解StEgf1对StRAB1的表达抑制。该研究明确了StPkaC2能够通过StEfg1调节StRAB1的转录，从而参与几丁质的生物合成以调控菌丝发育，而StPkaC1-StFlo8可以在此过程中充当负调节因子。

刘玉卫讲师、申珅副教授为该文共同第一作者，郝志敏教授和董金皋教授为共同通讯作者。该研究得到了华北作物改良与调控国家重点实验室、河北省自然科学基金、国家玉米产业技术体系以及国家自然科学基金的资助。来源：华北作物改良与调控国重实验室

转自：植物科学最前沿

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