SCIENCE ADVANCES | 纤维素降解机制的损害增强了植物病原菌的毒力，但限制了其繁殖！

大多数植物与微生物的相互作用最初是在质外体建立的。病原真菌在质外体空间中生长，与植物CW不断接触，植物细胞壁阻碍了微生物的发展，同时也是一个营养来源，因此对它的改造是微生物在宿主上定殖的一个重要方面。CW成分在不同植物物种和组织之间甚至在单个细胞内不均匀。这种分子的复杂性迫使定殖植物的微生物在新陈代谢上调节广泛的CW修饰蛋白（CWMPs）的分泌，以松动和消化它们遇到的植物CW。这些CWMPs大多数是CW降解酶（CWDEs），包括糖基水解酶、裂解多糖单氧酶、果胶裂解酶以及酯酶，根据催化结构域的序列相似性，这些酶被进一步划分为不同的亚组。尽管一些植物定殖真菌的CWMPs数量较少，并受益于宿主的CW降解机制来侵染，但植物病原真菌一般编码大量的CWMPs，其表达似乎在宿主侵染期间是必不可少的。然而，到目前为止，CWMPs的大量功能冗余在很大程度上阻碍了对其作用的完整评估，因为单个CWMP基因的缺失一般不会影响病原体的毒性。真菌已经进化出转录因子，根据其环境的组成来共同调节CWMP组的表达。因此，有人认为，靶标这样的主要转录调节因子应该可以评估给定的 CWMP组的作用。尽管许多真菌的细胞壁修饰蛋白已经被确认，但它们在宿主定殖过程中的作用仍未被充分发掘。

2022年4月20日，国际权威学术期刊SCIENCE ADVANCES发表了瑞士苏黎世联邦理工学院Clara Sánchez-Rodríguez的最新相关研究成果，题为Impairment of the cellulose degradation machinery enhances Fusarium oxysporum virulence but limits its reproductive fitness的研究论文。

在这篇文章中，科研人员表明，根部感染的植物病原体Fusarium oxysporum（Fo）不需要其完整的纤维素酶库来侵染宿主植物。恰恰相反，在纤维素降解方面受损的Fo突变体通过增强毒力因子的分泌而变得具有超强的病毒性。另一方面，在Fo侵染周期的最后阶段，纤维素酶活性的降低对腐生性生长和小孢子的产生有严重的负面影响。这些发现加强了人们对植物CW降解对宿主-微生物相互作用结果的理解，并揭示了纤维素降解在病原体的繁殖成功中的意外作用。

图. 纤维素的降解受Fo中CLR1的调节

图. CLR1的缺乏增加了Fo的致病性

图. CLR1在植物体中Fo的生命周期中的作用模型

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