果树所揭示香蕉枯萎病菌新效应子FocSP1的致病机制
近日,广东省农业科学院果树研究所在Horticulture Research(IF5year=10.2)上发表题为"Host suppression of the novel virulent effector FocSP1 improves banana resistance to Fusarium oxysporum f. sp. cubense tropical race 4"的研究论文。果树所为第一完成单位,黄火青、刘思文、张勇为共同第一作者,易干军研究员、李春雨研究员和美国国际香精香料公司(International Flavors & Fragrances, IFF)曾维清教授为共同通讯作者。
香蕉枯萎病一直是制约产业可持续发展的难题,深入解析香蕉枯萎病菌致病机理,对于病害防控、新品种的选育及应用具有重要意义。
研究团队从Foc TR4中鉴定出一个新的效应子FocSP1,研究发现,该效应子在侵染香蕉根系过程中表达量显著上调;敲除FocSP1基因后,Foc TR4的致病力显著削弱,而在香蕉中异源超表达FocSP1则加剧寄主感病,证明FocSP1是病原菌发挥完全致病力的关键因子。研究表明,FocSP1能够抑制INF1诱导的细胞死亡,即通过抑制寄主免疫促进侵染。酵母双杂交和荧光素酶互补实验进一步证实,FocSP1与香蕉RNA结合蛋白MaRBP1存在相互作用。同时,转录组分析显示,FocSP1通过扰乱植物防御通路、激素信号和活性氧调控等相关基因表达来抑制免疫。研究团队利用寄主诱导基因沉默技术靶向抑制病原菌FocSP1基因的表达,培育出FocSP1-RNAi转基因香蕉植株,该植株对香蕉枯萎病的抗性明显提升,证实HIGS技术干扰FocSP1基因表达能有效提高香蕉抗病性。
该研究首次解析了香蕉枯萎病菌Foc TR4的致病机理及其在抗病育种中的应用,为利用HIGS技术靶向效应子基因进行香蕉抗病育种提供了理论依据和技术参考,也为研发用于控制作物真菌病害的双链RNA杀菌剂奠定了重要基础。
该研究得到国家重点研发计划(2024YFD1401100)、广东省基础和应用基础研究基金、广州市科技计划项目、国家自然科学基金、广东省农科院现代种业创新能力提升工程等项目的资助。
原文链接:https://doi.org/10.1093/hr/uhag008






