PlosPathogens：稻瘟病菌生長及其致病的細胞分子機制方面新進展

撰文：福建農林大學唐定中教授課題組供稿

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近日，微生物學權威期刊

Plos Pathogens

線上發表了福建農林大學海峽聯合研究院植物免疫研究中心唐定中教授團隊的最新研究成果：

Magnaporthe oryzae

fimbrin organizes actin networks in the hyphal tip during polar growth and pathogenesis。

背景與意義

水稻是重要的糧食作物，對於我國國民經濟和社會發展有舉足輕重的作用，而稻瘟病的爆發和流行是制約水稻高產、穩產的重大問題。稻瘟病菌採用極性生長模式在宿主細胞中生長和擴散，然而人們對其極性生長的細胞分子機制及其在致病中的作用還有待深入研究。稻瘟病菌是重要的模式真菌，研究其致病機理不僅能為水稻病害防治提供理論依據，也給其它病原真菌致病研究提供借鑑意義。

研究結果

該研究採用超解析度活體成像技術，首先解析了稻瘟病菌在極性生長過程中菌絲頂端的微絲骨架動態組裝模式，發現微絲骨架在稻瘟菌菌絲頂端形成“倒扣碗狀”結構（如下圖）。

稻瘟菌菌絲頂端微絲骨架形成“倒扣碗狀”結構

此外，發現微絲骨架成束蛋白Fimbrin是介導菌絲頂端微絲骨架組裝的重要因子。在稻瘟病菌中敲除該基因，發現菌絲頂端的微絲骨架結構異常，菌絲在宿主中的極性生長和擴散受到顯著影響。作者進一步利用寄主誘導的基因沉默技術 （HIGS），發現稻瘟病菌Fimbrin蛋白是重要的抑菌靶點，為水稻的抗性育種提供理想分子靶標（如下圖）。

利用寄主誘導的基因沉默技術 （HIGS），抑制

MoFim1

的表達，能夠顯著抑制病原真菌在水稻葉片上的生長和擴散

展望

研究發現稻瘟病菌菌絲利用其頂端特異的微絲骨架陣列進行極性生長，這對於揭示自然界中同樣採用極性生長方式進行生長的其他細胞型別的生長機理也同樣具有重要參考意義。

更重要的是

，發現細胞骨架組裝因子可能是控制植物病原真菌致病的理想靶點，為農作物抗性育種提供理想分子靶標。

福建農林大學為該論文的第一完成單位，

李元寶博士後

為第一作者，

唐定中教授

和

韓利波副教授

為通訊作者，碩士研究生徐瑞，劉成玉，申寧寧也參與此研究工作。該研究得到國家自然科學基金專案（31900385；31970284）和中國博士後科學基金資助專案（2017M620266）資助。

原文連結：https：//journals。plos。org/plospathogens/article？id=10。1371/journal。ppat。1008437