菊花（Chrysanthemum morifolium）是我国的十大传统名花和世界四大切花之一，具有观赏、药用、食用等多重价值。由死体营养型病原真菌链格孢菌（Alternaria alternata）引发的黑斑病是菊花的重要病害之一，严重危害菊花的生产。效应蛋白是病原菌在侵染寄主过程中分泌的一种调节植物免疫反应、促进病菌侵染的蛋白分子，明确效应蛋白调控植物免疫的分子机制，不仅可以加深对病原菌与植物互作的认识，对绿色防控技术研发也具有指导意义。然而，目前还没有菊花链格孢菌效应蛋白的相关报道。
近期，园艺学院菊花遗传育种与种质创新团队在国际知名期刊PLOS Pathogens发表了题为 “Alternaria alternata effector AaAlta1 targets CmWD40 and participates in regulating disease resistance inChrysanthemum morifolium”的文章，揭示了菊花黑斑病菌效应蛋白AaAlta1通过与菊花CmWD40互作激活茉莉酸信号路径，诱发了菊花对黑斑病的抗性反应。
该研究首先对菊花链格孢菌的效应蛋白进行了系统的挖掘，并鉴定到的一个引发细胞死亡并激活植物免疫反应的效应蛋白AaAlta1（图1）。Alta1在Dothideomyces和Sordariomyces真菌类中广泛分布和保守，在孢子萌发中发挥作用，并会引起呼吸道炎症。
图1 菊花链格孢菌效应蛋白AaAlta1功能鉴定
以AaAlta1为诱饵，从菊花黑斑病酵母文库中筛选到了一个互作蛋白CmWD40，并通过菊花遗传转化验证了CmWD40在菊花抗病中的功能；RT-qPCR及转录组分析表明，防御和JA合成及信号传导相关的基因均受到CmWD40的调控，且CmWD40能诱导JA的积累，暗示CmWD40通过JA信号路径来调控菊花对黑斑病的抗性；进一步研究发现，CmWD40介导AaAlta1诱发的防御反应依赖茉莉酸信号传导因子CmMYC2的功能（图2）。该论文表明效应蛋白介导的寄主植物免疫调控机制复杂，AaAlta1作为一种高效的植物免疫激活因子可作为控制植物病害的候选靶点。
图2 CmWD40介导AaAlta1诱发的抗性依赖于CmMYC2的功能
园艺学院已毕业博士生张舒桓为文章第一作者，刘晔副教授、管志勇教授和蒋甲福教授为该论文的通讯作者，陈素梅教授和陈发棣教授参与了此项工作的研究。该研究得到了国家自然科学基金和钟山生物育种实验室项目资助。
文章链接：https://journals.plos.org/plospathogens/article?id=10.1371/journal.ppat.1012942
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