Molecular Plant | 中科院Alberto Macho团队揭示青枯病抗性相关途径！
环境胁迫对植物的生长和存活有很大影响，因此对农作物的生产构成严重威胁。为了应对胁迫，植物细胞配备了复杂的受体、信号传导途径和生理反应网络，可以整合多个且经常同时发生的环境信号，以适应其不断变化的环境（New Phytologist | 奋力抗争或拼死一搏：当植物在热胁迫下面对病原菌时）。尽管在过去的几年中，我们对与胁迫（生物和非生物）及代谢适应相关的植物信号传导途径的理解已大大扩展，但对这些途径之间的关联仍知之甚少，并且通常受其对一种或其他类型的胁迫应答的狭窄分类所限制。
植物病原细菌青枯菌是250多种植物枯萎病的病原菌，包括经济上重要的农作物，例如番茄、马铃薯、胡椒，茄子和香蕉。青枯菌作为土壤传播的细菌，通过根部进入植物，侵入木质部维管，并迅速在整个植物中定殖（Nature Microbiology | 根际微生物组保护植物免受病原菌侵染！ISME | 最新研究揭示根际保护性微生物的富集有利于抑制番茄枯萎病！）。青枯菌表现出半活体营养的行为，在感染的早期阶段在活组织中增殖。随后，大量细菌复制和大量胞外多糖的产生导致木质部维管阻塞和功能障碍，最终导致植物枯萎和死亡。在其死亡之前，受感染的植物可以容纳大量细菌，每克组织可达到10的10次方个菌落单位（cfu）。因此，植物组织的萎缩和崩塌将极浓的细菌接种物带回土壤中，以侵染其他潜在的寄主植物，从而使青枯菌的致病周期得以延续。
2021年4月30日，权威学术期刊Molecular Plant发表了中科院上海植物逆境生物学研究中心Alberto P. Macho研究员团队的最新研究成果，题为A bacterial effector protein uncovers a plant metabolic pathway involved in tolerance to bacterial wilt disease的研究论文。
由土壤传播的植物病原菌Ralstonia solanacearum引起的细菌性枯萎病是全世界的毁灭性疾病。植物定殖后，青枯菌大量复制，导致植物枯萎和死亡；崩塌的感染组织随后作为接种源。本研究结果表明丙酮酸脱羧酶（PDCs）介导的植物代谢途径有助于植物抵抗细菌性枯萎病。拟南芥和番茄通过增加PDC活性对青枯菌的感染作出反应，而PDC活性不足的植物更容易发生细菌性枯萎。用丙酮酸或乙酸（分别是PDC途径的底物和产物）进行处理可增强对疾病的耐受性。青枯菌分泌的效应蛋白RipAK与PDC相互作用并抑制其寡聚和酶活性。这项工作揭示了与生物和非生物胁迫抗性有关的代谢途径，以及促进病害和完成致病性生命周期的细菌毒力策略。
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