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近5年30篇高水平文章!美国杜克大学何胜洋院士团队在植物微生物互作领域取得重大进展!

知今 Ad植物微生物 2022-11-03

之前我们公众号Ad植物微生物介绍了德国马克斯普朗克陆地微生物研究Regine Kahmann课题近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!)、法国国家农业食品与环境研究所(INRAEFrancis Martin课题近5年80篇高水平文章!Francis Martin院士团队在林木微生物互作领域取得重大进展!)、英国塞恩斯伯里实验室(TSLNick Talbot课题近5年56篇高水平文章!Nick Talbot院士团队在水稻抗病领域取得一系列进展!)、德国马克斯普朗克研究所植物育种Paul Schulze-Lefert课题组近5年37篇高水平文章!Paul Schulze-Lefert院士团队在先天免疫和植物菌群领域取得重大进展!)、美国北卡罗来纳大学Jeff Dangl课题组近5年50篇高水平文章!Jeff Dangl院士团队在植物微生物互作领域取得重大进展!德国马克斯普朗克发育生物研究所Detlef Weigel课题组(近5年165篇高水平文章!Detlef Weigel院士团队在植物微生物共进化领域取得重大进展!英国剑桥大学塞恩斯伯里实验室的Giles Oldroyd课题组英国皇家学会Giles Oldroyd院士在植物微生物互作领域取得一系列进展!)以及美国杜克大学董欣年课题组近五年7篇CNS!美国杜克大学董欣年院士团队在植物免疫领域取得重大进展!5年的研究进展。今天为大家介绍来自美国杜克大学的Sheng-Yang He(何胜洋)院士课题组

何胜洋教授分别于1982年和1985年在浙江(农业)大学获得学士和硕士学位,并于1991年在康奈尔大学获得植物病理学博士学位。他于1993年在肯塔基大学植物病理学系开始其教师生涯。1995年,他到密歇根州立大学能源系植物研究实验室,并逐步晋升为正教授、密歇根州立大学特聘教授和霍华德-休斯医学研究所研究员。他于2015年当选为美国国家科学院院士。2020年,杜克大学捐赠基金设立了旨在推动科学领域的教师招聘基金,以解决气候变化和流行病等全球问题,何胜洋是杜克大学首批招聘的新教师。

 


为了在一个富含微生物的世界中蓬勃发展,高等真核生物已经进化出复杂的信号、代谢和结构途径,以促进有益的微生物群,同时抵御病原体的攻击。宿主和微生物之间数百万年的共同进化导致了一个攻击、反击、欺骗和劫持机制的世界,所有这些对人们理解地球上的生命至关重要。何胜洋团队主要利用由植物拟南芥、其微生物组和细菌病原体丁香假单胞菌组成的模型系统来探测这些错综复杂的宿主-微生物相互作用。


 
该团队的研究旨在回答以下基本问题:
 
                1)微生物病原体如何攻击和感染宿主植物?                  
 
                2)环境因素如何影响细菌的致病机制?         
 
                3)植物如何选择和维持有益的微生物组?
 
努力建立必要的知识,以开发长期的解决方案,促进植物健康和全球粮食安全,包括新一代的气候适应性"梦想"植物。

研究成果 

经查询该团队近5年(2016-2021)发表了30篇文章,包括Nature (2020, 2016), Nature Reviews Microbiology (2018), Nature protocols (2021), Nature Communications (2017), Cell host & microbe (2019), PNAS (2019, 2018, 2017), Current Biology (2018), Plant Cell (2020), New Phytologist (2019, 2017), Current Opinion in Plant Biology (2021), Plant Physiol (2017), Plant Journal (2018), PLoS Pathogens (2021)等高水平通讯文章。该一系列成果在植物-病原菌相互作用和植物微生物组研究中取得重大突破,具有重大的科学价值和应用潜力!


I.细菌致病的机制


多年来,何胜洋团队研究了细菌病原体P. syringae如何侵染拟南芥。已经阐明了几种细菌毒力蛋白(称为效应蛋白)和一种叫做冠毒素的毒素的分子作用,这种毒素在结构上模仿植物激素茉莉酸。该团队正在继续这一领域的研究,以进一步了解细菌病原体在侵染过程中是如何操纵宿主气孔、免疫反应和叶绿体微环境的。这一研究方向不仅与了解众多植物病害的分子基础有关,而且还为研究动物和人类的细菌致病机制提供了概念上的相似之处。

主要代表作
1. Plant Cell | 密歇根州立大学何胜阳团队揭示病原菌通过植物胞间连丝入侵周围组织的机制!

2. PNAS|密歇根州立大学何胜洋团队发表关于植物与韧皮部取食的昆虫及韧皮部营生的原核病原菌进行博弈的观点文章

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II.环境与病害易感性


植物病害易感性的一个长期教条是,病害的发生不仅需要有带毒的病原体和易感的宿主,还需要有一系列有利于病害的环境条件。人们对环境条件如何在积极的互动中影响植物和病原体知之甚少,这使我们对自然界中的疾病爆发的理解存在很大差距。为了深入了解"疾病三角"教条的分子基础,该团队启动了一个项目,旨在阐明两个突出的非生物环境因素(温度和湿度)如何拦截与病害发展相关的分子网络。

主要代表作
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III.植物微生物组和疾病易感性


目前对植物病害易感性的研究在很大程度上忽略了每一种植物上存在的本土微生物组的潜在影响。预计下一阶段的病害易感性研究需要将微生物组作为病害发展过程中多维互动的一个组成部分,该团队启动了一个项目,开发基于土壤的无菌植物生长系统(称为"FlowPot"和"GnotoPot")。与用于医学研究的"无菌小鼠"无菌系统类似,预计FlowPot和GnotoPot系统将使植物科学家能够研究微生物组在调控植物生物学各个方面的作用,包括植物界的微生物失调现象。

主要代表作

1. Nature Protocols | 密歇根州立大学何胜阳/Tiedje团队建立拟南芥微生物组研究的标准化生长体系!

2. PLOS PATHOGENS | 密歇根州立大学何胜阳团队系统解读植物界的微生物群落稳态!

3. Nature | 何胜洋/辛秀芳合作揭示植物中维持叶际微生物生态平衡的遗传调控网络


更多精彩内容,点击下方“往期回顾”

Trends in Plant Science | 国际遗传工程和生物技术中心综述植物微生物组细菌间的细胞互作!

Nature Reviews Microbiology | 普林斯顿大学综述微生物代谢工程的生理限制和机遇!

Nature Climate Change | 英国埃克塞特大学揭示气候变化通过植物病害影响作物产量!

Cell Host & Microbe | 清华大学刘玉乐团队揭示钙信号激活植物的RNAi防御机制!

New Phytologist | 英国邓迪大学揭示不同植物抗性蛋白检测病原体效应蛋白的不同机制!

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