Nature Microbiology | 荷兰瓦赫宁根大学研究揭示植物病原卵菌的切入侵染机制！

被归类为卵菌类的疫霉（Phytophthora）物种是世界上最具破坏性的植物病原体之一，对粮食安全构成实质性威胁（PNAS | 三层防御与反防御！N-糖基化保护病原菌效应蛋白免受宿主蛋白酶的攻击！Plant Cell | 塞恩斯伯里实验室Kamoun团队揭示疫霉劫持植物细胞功能并操纵囊泡运输的机制 ！PLOS PATHOGENS | 南京农业大学窦道龙团队揭示大豆疫霉抑制植物宿主免疫信号的机制！）。其中一种病原体是致病疫霉，它是晚疫病的病原体，在全球造成的产量损失估计为15-20%。尽管在育种方面做出了努力，晚疫病的防治仍然具有挑战性，主要原因是该病原体具有高度的遗传适应性（Nature Plants | 塞恩斯伯里实验室Jonathan Jones团队揭示赋予马铃薯持久抗晚疫病的最佳基因！）。与致病疫霉不同，棕榈疫霉和辣椒疫霉具有广泛的宿主范围，并引起许多破坏性病害--例如，在可可和油棕榈种植园以及许多蔬菜作物中。

植物病原体已经开发出各种方法来破坏植物细胞的角质层和细胞壁。例如，植物病原真菌使用"暴力"的方法，通过产生一个专门的和强化的入侵器官来产生入侵的压力（近5年30篇高水平文章！双料院士Regine Kahmann课题组阐明玉米黑粉菌致病机理！PNAS | 最新研究揭示玉米黑穗病菌附着胞侵染与增殖之间的调控开关！Nature Microbiology | Nicholas Talbot点评：掌控稻瘟病菌！Nature Microbiology | 研究揭示精胺介导稻瘟病菌侵染水稻叶片的新机制！PLOS PATHOGENS | 南农张正光团队揭示稻瘟病菌附着胞形成和致病机制！）。与真菌不同的是，人们对卵菌的宿主入侵生物力学仍然知之甚少。

2021年7月1日，国际权威学术期刊Nature Microbiology发表了荷兰瓦赫宁根大学Joris Sprakel团队的最新相关研究成果，题为A slicing mechanism facilitates host entry by plant-pathogenic Phytophthora的研究论文。

在这篇文章中，科研人员利用表面变形成像、分子断裂传感器和建模的组合，发现侵染性致病疫霉、棕榈疫霉和辣椒疫霉通过植物表面的切割来进入宿主组织。为了将这种侵入方式与使用附着胞的真菌的粗暴方式区分开来，科研人员将这种没有附着胞形成的卵菌侵入方式命名为"naifu"入侵。naifu入侵依靠的是极化的、非中心的、以斜角产生的力，它将应力集中在入侵的地方，以使表面被突破。在入侵人工基质过程中对表面变形的测量显示了一个极化的机械几何，科研人员用一个数学模型来描述。科研人员证实，在真实的宿主上也采用了同样的入侵模式。naifu入侵利用肌动蛋白介导的极性、表面粘附和产生膨压，使疫霉能够入侵宿主而不需要专门的器官或大量的膨压生成。

图1：疫霉以斜角侵入真实和人工宿主，不形成附着胞

图2: 可视化疫霉侵入人工宿主的表面力学原理

图3: 定量的表面力学揭示了naifu机制

图4：极化生长、基质粘附和压力产生是基于naifu的宿主入侵的必要条件

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