Plant Cell | 研究揭示广谱宿主植物真菌效应蛋白介导致病和内生定殖的机制！

植物和微生物之间的相互作用大多发生在地下。栖息在土壤中的真菌尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum）可以进入根部并在其宿主植物的输水导管中定殖，引起枯萎病，给全世界数百种不同的作物带来毁灭性的损失。尽管任何给定的尖孢镰刀菌菌株只在少数植物物种上诱发萎蔫，但这种菌株仍然可以在其他植物的外根层定殖，而不引起明显的病害症状。事实上，无症状的根部定殖甚至可以保护植物免受致病菌株的侵染。尖孢镰刀菌是如何获得多宿主根部定殖的能力的，在很大程度上仍然是未知的。

2022年6月11日，国际权威学术期刊The Plant Cell发表了西班牙科尔多瓦大学Antonio Di Pietro团队最新相关研究成果，题为Conserved secreted effectors contribute to endophytic growth and multi-host plant compatibility in a vascular wilt fungus的研究论文。

尖孢镰刀菌的最初定殖主要是通过称为菌丝的丝状物发生的，菌丝生长在植物细胞之间的空间，被称为质外体。科研人员推断，真菌必须向质外体空间释放分子，以促进其在根部的建立，并使用发现蛋白组学来测试这一想法。科研人员发现了一组以前未被描述的蛋白质，科研人员称之为早期根系定殖（ERC）效应蛋白，并表明它们有助于真菌在不同种类的植物上生长，从栽培的西红柿到进化上遥远的非维管植物地钱（Marchantia polymorpha）。有趣的是，在科研人员的工作中确定的ERC蛋白被预测为结合或改变构成植物细胞壁的分子，并在广泛的真菌系中发现。这表明，细胞壁是真菌与植物建立有害或有益关系的主要目标。

一组ERC蛋白的发现为根部定殖的真菌如何能够感染广泛的植物宿主提供了新的线索。未来的研究应旨在确定这些效应蛋白所针对的植物机制，并利用这些知识来保护农作物免受病原真菌的有害影响。

图1. 尖孢镰刀菌在根部的细胞间空间分泌一套保守的核心效应蛋白

图2. ERCs在感染的早期活体营养阶段是上调的

图3. ERCs有助于根部定植、毒力和对植物免疫反应的抑制

图4. ERCs是一个非致病性尖孢镰刀菌菌株的内生定殖和生物控制活性所必需的

图5. ERCs在维管束植物和非维管束植物上都是保守的亲和因子，但在动物宿主上不是

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