華南農業大學植物保護學院教授卓侃/副教授林柏榮團隊在國家重點研發計劃、國家自然科學基金等項目的資助下，研究發現植物線蟲線粒體蛋白跨界觸發植物免疫反應。近日，相關成果發表于《尖端科學》（Advanced Science）。
論文第一作者林柏榮表示，該研究發現根結線蟲的熱不穩定延長因子（EF-Tu）在線蟲寄生階段表達上升，且EF-Tu蛋白序列在線蟲中保守。酵母異源表達證實爪哇根結線蟲的EF-Tu（MjEF-Tu）定位于線粒體。免疫組化實驗發現線粒體蛋白MjEF-Tu可在爪哇根結線蟲寄生過程中分泌到植物質外體中，在線蟲寄生后期還可在巨型細胞中檢測到。
進一步研究發現MjEF-Tu蛋白通過與擬南芥的模式識別受體AtEFR相互作用，觸發由AtEFR介導的植物典型防御反應。由于MjEF-Tu的存在，爪哇根結線蟲蛋白分泌組和線粒體提取物也能通過AtEFR誘導植物免疫反應。線蟲EF-Tu的N末端的18個氨基酸殘基組成的肽段（Nelf18）是其主要免疫活性區域，來自爪哇根結線蟲、擬禾本科根結線蟲、最短尾短體線蟲和大豆孢囊線蟲的Nelf18均可觸發植物免疫反應。此外，Nelf18顯著增強了植物對線蟲、病毒和細菌等不同病原物的抗性，且抗性依賴于AtEFR。
該研究首次證實了病原物線粒體蛋白可作為跨界信號分子分泌至寄主體內發揮作用，同時鑒定了首個植物寄生動物來源的蛋白類PAMP/PRR對，為寄主-病原物互作機制研究提供了新視角。
相關論文信息：https://doi.org/10.1002/advs.202412968
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