微生物所在大麗輪枝菌侵染過程研究中取得進展

　　大麗輪枝菌是一種土傳病原真菌，通過形成附著枝感染植物根部，在世界范圍內引起嚴重的黃萎病害，對我國棉花生產造成巨大的經濟損失。和其他病原微生物一樣，大麗輪枝菌的重要致病策略之一是分泌效應蛋白到植物細胞，干擾植物免疫反應；但其分泌結構和分泌轉運機制亟待探究。

　　中國科學院微生物研究所研究員郭惠珊課題組在前期發現大麗輪枝菌侵染結構附著枝的基礎上，繼續開展了大麗輪枝菌侵染過程中分泌蛋白傳遞途徑的研究。課題組發現大麗輪枝菌通過反復形成附著枝和穿透釘以刺穿植物根細胞壁，當形成入侵菌絲后，穿透釘衍化成菌絲頸環（圖A），并與寄主形成緊密互作的穿透界面。課題組通過細胞生物學研究發現大麗輪枝菌細胞骨架組分Septin5和F-actin以成環的形式（Septin環）定位于菌絲頸環，分泌蛋白在此處大量分泌至Septin環之外（圖B）；分泌蛋白在穿透界面的有效分泌依賴于Septin5在菌絲頸環的有序組織。進一步實驗表明囊泡轉運因子VdSec22、VdSyn8和胞吐體亞基VdExo70參與分泌蛋白的傳遞和轉運，其缺失均導致分泌蛋白滯留在附著枝及菌絲頸環之內；VdSep5，VdSec22，VdSyn8及VdExo70基因的敲除突變體會顯著地降低大麗輪枝菌在棉花上的致病性。

　　該項研究首次闡明了大麗輪枝菌依賴Septin5的分泌蛋白轉運機制，即Septin5骨架蛋白在菌絲頸環組裝并形成了真菌-寄主的穿透界面，可以高效分泌效應蛋白；該研究揭示了大麗輪枝菌的附著枝既是侵染結構又是獨特的分泌結構，是大麗輪枝菌成功侵染植物的關鍵信號中樞。

　　該項研究成果發表在國際期刊PLoS Pathogens上。博士研究生周婷婷為論文的第一作者，郭惠珊為通訊作者。研究得到了中科院戰略性先導（B類）項目和農業部轉基因重大專項的資助。