New Phytologist | 德州农工大学揭示镰刀菌细胞壁提取物触发植物免疫反应的机制！

植物已经发展出复杂的机制来抵御其相关病原菌（Journal of Biological Chemistry | 深度解读植物免疫系统的分子基础！Nature | 专家点评：植物气孔的“守门员”—钙离子通道有助于关闭入侵者的大门！Cell | 专家点评：植物免疫期间如何不“殃及池鱼”？Nature Communications | 拟南芥钙依赖蛋白激酶调控肌动蛋白细胞骨架组织和免疫！）。当病原菌/微生物相关的分子模式（PAMPs / MAMPs）或诱导子被植物细胞表面驻留模式识别受体（PRRs）识别时，就会启动一种称为“模式触发免疫”（PTI）的植物免疫。这种识别经常导致在质膜上形成受体复合物，从而使PAMP信号转导，这通常会增强细胞生理学的重要变化并改善对病原菌的基础防御能力。子囊真菌尖孢镰刀菌引起的枯萎病是许多重要经济作物的毁灭性疾病。植物对尖孢镰刀菌感染的反应机制尚不清楚。

近日，国际学术期刊New Phytologist发表了美国德州农工大学何平和单立波团队（Plant Cell | 美国德州农工大学单立波团队揭示棉花防御病原菌的新机制）的最新相关研究成果，题为A non‐proteinaceous Fusarium cell wall extract triggers receptor‐like protein‐dependent immune responses in Arabidopsis and cotton的研究论文。

科研人员在这篇文章中证明了来自多个分离株的水溶性、耐热性和非蛋白性的尖孢镰刀菌细胞壁提取物（FoCWE）成分起着种族非特异性诱导蛋白的作用，也称为病原相关分子模式（PAMP）。FoCWE在棉花和拟南芥中触发了几种已证明的免疫反应，包括MAP激酶的磷酸化、ROS爆发、乙烯的产生和气孔关闭。经过预处理的FoCWE可以保护棉花种子免受强毒性F. oxysporum f. sp. vasinfectum（Fov）的感染，保护拟南芥植株抵抗强力细菌丁香假单胞菌，表明FoCWEs在作物保护中的潜在应用。宿主介导的对FoCWE的响应似乎不需要LYK/CERK1、BAK1或SOBIR1，它们通常参与PAMP的感知和信号传递。但是，棉花的FoCWE反应和镰刀菌抗性部分需要两种受体类蛋白GhRLP20和GhRLP31。转录组分析表明，FoCWE可以优先激活细胞壁介导的防御，而Fov已经进化出毒力机制来抑制FoCWE诱导的防御。这些研究结果表明，FoCWE是一种经典的PAMP，可能会被新型的模式识别受体识别，从而调节棉花对镰刀菌感染的抗性。

图1. 来自镰刀菌的非种族诱导子激活了拟南芥中的防御反应

图2. FovCWE在拟南芥中诱导多种PTI反应

图3. FovCWE在棉花中诱导多种PTI反应

图4. FovCWE保护植物免受病原体感染

图5. FovCWE诱导的免疫反应不需要LYK、BAK1/BKK1或SOBIR1

图6. GhRLP20和GhRLP31调节FovCWE触发的信号传导和镰刀菌抗性

图7. FovCWE和Fov调控基因的转录组分析

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