近日，中國農業科學院農產品加工研究所戴小楓研究員領銜的加工有害生物創新團隊在黃萎病病原菌-大麗輪枝菌致病機理研究方面取得突破性新進展。該研究首次發現大麗輪枝菌Fungal_trans轉錄因子VdFTF1調控植物細胞壁降解酶基因表達參與侵染寄主的致病機制。相關研究成果于5月18日在線發表于植物病理學著名學術期刊《分子植物病理學(Molecular Plant Pathology)》上。
轉錄因子介導的基因表達調控在病原侵染寄主過程中具有至關重要的作用，一直是植物病理學研究的熱點問題。含有Fungal_trans結構域的轉錄因子是真菌特有的基因超家族，分為含鋅指結構域（Zn2Cys6）的鋅簇蛋白亞家族和不含鋅指結構域的Fungal_trans轉錄因子亞家族。到目前為止，已經鑒定出多個參與病原致病性調控的鋅簇蛋白，但缺失鋅指結構域的Fungal_trans轉錄因子是否調控病原侵染寄主的致病過程仍不清楚，極大制約了人們對轉錄因子調控病原致病性機制的認知。
研究團隊利用T-DNA插入突變技術構建近2萬份T-DNA插入突變體，通過致病性相關突變體高通量篩選出60多個致病相關突變體并定位了候選致病相關基因。發現其中一個突變體因編碼缺失鋅指結構域的Fungal_trans轉錄因子（VdFTF1）受到T-DNA破壞而無法侵染棉花，致病力嚴重缺陷。VdFTF1基因敲除、功能回補等遺傳學實驗證實該基因是大麗輪枝菌侵染寄主植物的關鍵功能基因，但不參與生長發育調控；亞細胞定位實驗證明VdFTF1編碼產物定位于細胞核，具有轉錄因子特性；VdFTF1基因缺失突變體和野生型菌株轉錄組分析表明，VdFTF1全局調控了致病相關基因表達來參與侵染寄主的致病過程，尤其是植物細胞壁降解酶類基因。通過大麗輪枝菌侵染過程跟蹤檢測，研究團隊進一步確定了VdFTF1調控植物細胞壁降解作用的基因網絡，并證實部分靶標基因與大麗輪枝菌致病性顯著關聯。該研究首次發現了大麗輪枝菌不含鋅指結構域的Fungal_trans類轉錄因子具有致病性調控功能，揭示了其調控植物細胞壁降解酶基因表達參與病原侵染寄主的致病新機制。
該研究得到了中國農科院科技創新工程、國家自然科學基金、公益性行業（農業）科研專項的資助。相關論文以加工所為第一完成單位，碩士研究生張文琦和博士研究生桂月晶為文章共同第一作者，戴小楓研究員和陳捷胤副研究員為共同通訊作者。（通訊員 杜坷）
原文鏈接：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/mpp.12569/full
