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康振生院士团队在条锈菌调控寄主糖分转运机制研究中取得重要进展

  近日,Plant Physiology在线发表了我室康振生院士团队题为“ABA-induced Sugar Transporter TaSTP6 Promotes Wheat Susceptibility to Stripe Rust”的研究论文。该研究发现条锈菌能够通过提高小麦叶片ABA含量激活糖转运蛋白TaSTP6的上调表达,从而提高寄主细胞内的己糖浓度以保证病菌的碳源供应。

  由条形柄锈菌小麦专化型(Puccinia striiformis f. sp. tritici)引起的小麦条锈病是小麦生产上的最重要的病害之一。条锈菌为活体营养专性寄生真菌,必须从寄主细胞获取营养物质供其生长发育所需。糖是病原菌从宿主细胞吸收的主要碳源和能源物质,然而,对于植物与病菌互作过程中糖分的分配,竞争和转运机制目前却知之甚少。该研究针对特异性响应条锈菌侵染的小麦糖转运蛋白基因TaSTP6展开研究,发现条锈菌侵染能够增加小麦叶片ABA积累,外源喷施ABA可以显著提高TaSTP6的表达。 利用病毒诱导基因沉默技术(VIGS)沉默TaSTP6,沉默植株抗病性明显增强。过表达TaSTP6可以促进拟南芥植株对白粉菌的感病性并提高叶片内己糖的积累。此外,细胞膜定位的TaSTP6以聚体形式发挥作用,在酵母突变体中显示出广谱的底物特异性。该研究表明,条锈菌通过影响小麦叶片ABA含量调控寄主糖转运蛋白表达,促进源库的转换,以保证病菌的糖供给促进其侵染及致病过程。

TaSTP6参与小麦与条锈菌互作过程中糖分调控模式图

  博士研究生怀宝玉为该论文的第一作者,康振生院士和刘杰教授为该论文共同通讯作者,该项目得到了国家重点研发计划,中央高校基本科研业务费专项资金等项目的资助。

  原文链接:

  http://www.plantphysiol.org/content/early/2019/09/20/pp.19.00632