南京农业大学最新 Scienc 文章

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南京农业大学最新 Scienc 文章
* P9 l/ o, n( g来源:生物通 / 作者: / 2017-01-13. r- m9 S8 v2 i) M+ u" ?. X0 r
这一研究成果公布在 1 月 12 日的 Science 杂志上，文章的通讯作者是南京农业大学王源超教授，第一作者为马振川博士。王源超教授长期从事卵菌病害成灾机理以及植物疫病控制的应用基础研究，对检疫性植物病原菌的快速检测技术、疫霉菌对寄主识别的分子机理、疫霉菌致病性的变异机制等进行了系统的研究。此前其研究组曾发现植物能够利用细胞膜上的受体识别 XEG1，启动基础水平的抗性，但是病原菌又可以分泌效应子到寄主胞内干扰其抗性。
2 R" T& C- w; k) e: ~在这一基础上，研究人员进一步揭示了病原菌攻击宿主的全新致病机制 “诱饵模式”（DECOY），为改良作物的持久抗病性提供了重要的新方向。据报道去年 12 月南京农业大学有关昆虫迁飞的最新发现在 Science 发表，这是南京农业大学植物保护学院近 1 个月内在 Science 上发表的第二篇突破性研究成果。
) n  ~  G0 j: ?( x" s+ g疫霉菌引起的作物疫病曾被称为 “植物瘟疫”，是农作物生产中危害非常严重的一类病害， 19 世纪中期曾引起欧洲的马铃薯晚疫病大流行，导致 150 万人饿死，几百万人逃亡美洲和澳洲，这场 “爱尔兰大饥荒” 被称为人类历史的转折点 “turning point”。目前已经发现的疫病菌有 160 多种，能侵染数千种植物，是全球粮食、食品和生态安全的重要威胁。在我国，由疫霉菌引起的农作物病害每年导致的经济损失高达上百亿元。但是由于这类病害具有发病快、变异快、流行快等特点，生产上的防控一直比较困难。
- E: h9 a) H; W3 ]1 p最新研究中，研究人员发现疫霉菌在侵染植物早期向胞外分泌糖基水解酶 XEG1 攻击植物细胞壁，而植物则利用水解酶抑制子 GIP1 抑制其活性；在进化的过程中，病原菌又获得了 XEG1 的失活突变体 XLP1，以诱饵 “DECOY” 的方式，竞争性干扰抑制子 GIP1，与 XEG1 协同攻击植物的抗病性。3 F2 m" K7 o; B* k% s+ s
由于糖基水解酶 XEG1 在卵菌、真菌和细菌中广泛存在，因此这一发现为开发能诱导植物广谱抗病性的生物农药提供了重要的理论基础。( U9 _( \; K0 ~: A& Q/ s  n
作者简介：
' v1 ~- c2 `* y) s* o1 y) x0 m王源超教授 1991 年 7 月毕业于莱阳农学院农学系获得学士学位，1996 年 7 月毕业于南京农业大学植保系获得博士学位，1996 年 10 月至 1999 年 3 月在浙江大学生物技术研究所从事博士后研究，1999 年 4 月起在南京农业大学工作至今。期间，先后在韩国、美国、加拿大和荷兰等实验室进行合作研究。现为南京农业大学教授，博士生导师，植病系主任，植物病理学国家重点学科负责人，国家大豆产业技术体系病虫害研究室主任。中国菌物学会理事，《植物病理学报》、《南京农业大学学报》、《植物保护》、《生物安全学报》和《大豆科学》编委。
" B. K' D$ f& D8 i7 t- p长期从事卵菌病害成灾机理以及植物疫病控制的应用基础研究，对检疫性植物病原菌的快速检测技术、疫霉菌对寄主识别的分子机理、疫霉菌致病性的变异机制等进行了系统的研究。先后主持国家公益性行业科研专项、国家 863 计划项目、国家自然科学基金、国家 973 计划子课题和 948 项目等 30 余项。主要学术贡献：（1）澄清了大豆疫霉对寄主识别的分子机理，发现了大豆疫霉通过 G 蛋白信号系统调控对大豆根系分泌异黄酮的识别从而寻找寄主植物，该研究为筛选新的控制疫病药剂特供了重要的理论基础；（2）明确了大豆疫霉毒性变异机制，克隆两个新的大豆疫霉无毒基因、解释了中国大豆疫霉群体中主要无毒基因通过点突变、转座子插入和差异转录等方式进行着复杂的毒性变异、证明了疫霉菌的毒性蛋白可以相互协作控制植物对病原菌的先天免疫，从而促进病菌的侵染，该研究被选为植物学研究的顶级刊物 Plant Cell 的封面文章，研究结论对改良植物对卵菌病害的抗性有重要价值；（3）解释了植物对疫霉菌非寄主抗性的分子机理，鉴定了多种新的疫霉菌分泌类毒性蛋白，采用病毒诱导的基因沉默技术澄清了 MPAK 等多种细胞信号系统在非寄主植物对疫霉菌抗性中的作用；（4）发掘了一批可用于检疫性有害植物病原菌分子监测的分子靶标，并在此基础上开发了十余种病原菌快速检测技术，形成多项国家和行业标准，并得到广泛推广应用。
# I- f6 _  e4 k先后获得教育部自然科学奖和科技进步奖 3 项、在国内外刊物上发表研究论文 100 余篇，其中的包括 Plant Cell、MPMI、Science 等 SCI 期刊上论文 50 余篇，其中第一作者或联系作者 27 篇，总影响因子 83，论文被 SCI 刊物引用 260 余次，获得国家发明专利 5 项，参编教材或著作 3 本。南京农业大学 “133 人才工程” 学术带头人，南京农业大学优秀研究生导师和优秀教师，江苏省 “青蓝工程” 学术骨干，江苏省优秀科技工作者，江苏省高校优秀科技创新团队带头人，教育部新世纪优秀人才。, H- I  r3 e5 \; ]" p
原文摘要：
/ W6 L- \2 e* F( j. P, \! GA paralogous decoy protects Phytophthora sojae apoplastic effector PsXEG1 from a host inhibitorThe extracellular space (apoplast) of plant tissue represents a critical battleground between plants and attacking microbes. Here we show that a pathogen-secreted apoplastic Xyloglucan-specific EndoGlucanase PsXEG1 is a focus of this struggle in the Phytophthora sojae-soybean interaction. We show that soybean produces an apoplastic Glucanase Inhibitor Protein, (GmGIP1), that binds to PsXEG1 to block its contribution to virulence. P. sojae however, secretes a paralogous PsXEG1-Like Protein (PsXLP1) that has lost enzyme activity but binds to GmGIP1 more tightly than does PsXEG1, thus freeing PsXEG1 to support P. sojae infection. The PsXEG1 and PsXLP1gene pair is conserved in many Phytophthora species, and the P. parasitica orthologs PpXEG1 and PpXLP1 have similar functions. Thus this apoplastic decoy strategy maybe widely employed in Phytophthora pathosystems.. ?. O, j8 @* `

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