西北农林科技大学植物免疫研究团队在揭示小麦条锈菌致病新机制研究中取得新进展

　　近日，西北农林科技大学植保学院植物免疫研究团队在《Plant Biotechnology Journal》期刊在线发表了题为“Arust fungus effector directly binds plant pre-mRNA splice site to reprogram alternative splicing and suppress host immunity”的研究论文。西北农林科技大学副研究员汤春蕾为第一作者，王晓杰教授为通讯作者，康振生院士为共同作者。

 

　　条锈病是小麦重大真菌病害，传播快、发生范围广、成灾频率，常导致10%-30%，小麦产量损失严重时甚至绝收。培育和种植抗性品种是防控条锈病最经济有效和环境友好的措施。然而条锈菌频繁变异导致品种抗性不断“丧失”，病害频繁爆发流行。研究条锈菌致病性及其变异机理，对小麦抗病遗传改良个条锈病可持续防控具有重要的指导意义。

 

　　植物pre-mRNA可变剪接作为重要的转录后修饰，是一种快速精确调控植物免疫的有效机制。研究表明小麦条锈菌侵染导致10.4%小麦多外显子基因发生可变剪接，但迄今尚未阐明条锈菌干扰宿主 pre-mRNA剪接以抑制免疫的分子机制。本研究首次鉴定到了位于植物细胞核斑点的小麦条锈菌效应蛋白Pst_A23，研究发现Pst_A23-RNAi转基因小麦对条锈菌抗性显著提高，而过表达则明显增强条锈菌致病性，表明其在条锈菌致病性中发挥重要作用。转录组分析发现Pst_A23过表达导致大量差异可变剪接基因，进一步研究揭示了Pst_A23可直接与可变剪接位点特异RNA基序结合，干扰小麦抗病相关基因的可变剪接，抑制寄主植物免疫反应。研究结果解析了条锈菌效应蛋白调控寄主pre-mRNA可变剪接抑制植物免疫的新机制，丰富了对活体营养寄生真菌侵染致病机制的认识，为小麦抗病育种提供了新思路和育种资源。

 

　　本研究得到了“十四五”国家重点研发计划、国家自然科学基金、陕西省创新团队、陕西省国际科技合作项目、“万人计划”科技创新领军人才等项目资助。

 

　　原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.13800