“中科院分子植物卓越中心研究组发现青枯菌致病新机制”

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杨正行科技日报记者王春

中国科学院分子植物科学卓越创新中心上海植物逆境生物学研究中心alberto macho研究组7月30日在cell子刊《cell host microbe》上，在线发表了关于青枯病菌效应夹持植物代谢对细菌营养支持的研究论文，该研究为植物中的青枯菌。

植物病原细菌引起的病害对全球粮食安全造成严重威胁。 其中茄科劳尔菌是细菌性青枯病的病原体，细菌病原体通过ⅲ型分泌系统向植物细胞内注入效应蛋白，操纵植物免疫系统抑制防御反应，引起细菌大量增殖，最终导致植物寄主发病。 枹栎菌感染200多种植物，包括土豆、西红柿、烟草、香蕉、胡椒、茄子等重要农作物，造成巨大的经济损失。 但是，病原细菌如何从宿主植物体内获取营养以支持细菌种群的快速大量生长，至今仍未得到研究。

这项研究还揭示了这种代谢操作的分子机制。 在植物细胞中，ripi与谷氨酸脱羧酶( gads )相互作用，后者主要负责在植物体内产生γ-氨基丁酸的催化。 谷氨酸脱羧酶被钙传感器的降钙素激活。 病菌通过ripi劫持了这一调节机制，增强了谷氨酸脱羧酶与降钙素的相互作用，增强了γ-氨基丁酸的产生。 该机制揭示了细菌利用植物代谢途径的敏感调节为细菌病原体提供营养的新战略。

有兴趣的是，谷氨酸脱羧酶活性下降的变异植物对细菌性青枯病更具抵抗力，谷氨酸脱羧酶是植物体内的敏感因子。 这个发现进一步证实了相比之下谷氨酸脱羧酶还可能增强植物的抗病性。

博士生新刘和博士后余刚博士为这篇论文罗列了第一作者，alberto macho研究者是这篇论文的通讯作者。 这项研究得到了中国科学院和国家自然科学基金的资助。