eLife | 丹麦哥本哈根大学研究揭示植物对抗丝状病原菌的保守免疫机制！

为了应对丝状病原体的攻击，植物在试图进入细胞的地方组装局部的入侵前乳头状突起和入侵后包囊。这些保守的防御结构被认为含有抗菌物质，对各种丝状病原体提供有效和持久的免疫力，化石证据表明，这些结构在陆地植物的进化中很早就出现了。但目前仍然缺乏乳头状突起/包囊有助于防御这些病原体的免疫的直接证据。GFP-PEN1在攻击部位的局部积累，以应对白粉病菌（Bgh），这在大麦的ROR2中也可以看到，并突出了植物防御白粉病的可能保守的功能。GFP-PEN1信号在真菌攻击部位的强烈胞外积累可以用胞外囊泡的分泌来解释，它在乳头状突起和包囊中都有高度的积累。因此，乳头状突起/包囊形成的分子机制，以及它们在一般植物对其他丝状病原体的入侵前和入侵后免疫中的作用，仍然不清楚。

2022年2月4日，国际权威学术期刊eLife发表了丹麦哥本哈根大学Mads Nielsen教授团队的最新相关研究成果，题为Plant SYP12 syntaxins mediate an evolutionarily conserved general immunity to filamentous pathogens的研究论文。

通过直接穿透叶表皮细胞壁侵入的植物病原丝状真菌和卵菌会导致毁灭性的植物病害。植物对非适应性丝状病原体的侵入前免疫非常有效且持久。侵入前和侵入后的免疫与进化上保守和细胞自主的细胞壁结构的形成相关，分别称为乳头状突起和包囊。然而，乳头状突起/包囊是如何形成的，以及这些防御结构是否能阻止病原体侵入，仍然没有得到解决。本研究表明，在拟南芥中，突触蛋白SYP12 进化枝的两个密切相关的成员（PEN1 和SYP122）对于乳突和包囊的形成是必不可少的。此外，功能丧失突变体在对一系列系统发育上遥远的非适应丝状病原体的侵入前免疫中受到阻碍，强调了这种防御的多功能性和有效性。使用来自早期分化的陆生植物地钱的 SYP12 的互补研究表明，SYP12 进化枝免疫功能在470 My 的独立进化中幸存下来。这些结果表明，祖先的陆地植物进化出 SYP12 进化枝，以提供广泛而持久的侵入前免疫，以促进它们在陆地上的生活，并为更好地了解适应的病原体如何克服这种无处不在的植物防御策略铺平道路。

图 . TET8-GFP 的积累需要PEN1/SYP122 以响应 Bgh 的渗透

图 . Marchantia syntaxins 在拟南芥中拯救乳头状突出和包囊反应

图 . PEN1 和SYP122 介导的丝状病原体免疫示意图

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