灰霉菌效应蛋白与植物互作机制研究

Botrytis cinerea, an aggressive fungal pathogen destructively damages many agriculturally important vegetables, fruits and crops, causes huge economic losses worldwide. Previous studies mainly focus on the lytic enzymes and toxins secreted by B. cinerea, however, the interaction of this pathogen with its host plants remains elusive...This project will identify effectors encoded by B. cinerea, screen their host targets, and reveal the molecular mechanism underlying the interactions between these effectors and host plants...Our research will give insight into the mechanisms of the pathogenesis of necrotrophic pathogens like B. cinerea, expand our knowledge on plant immunity, and provide theoretical support for the anti-B. cinerea plant breeding and the development of fungicides.

灰霉菌对许多重要的蔬菜、水果和作物等都有毁灭性的危害，在全球范围内造成了巨大的经济损失。前人关于灰霉菌的研究主要集中在灰霉菌本身产生的毒素和酶类上，然而关于灰霉菌与植物的互作研究却不是很清楚。..本项目将研究灰霉菌的效应蛋白，并筛选效应蛋白在植物中的靶标蛋白、探索效应蛋白与植物互作的分子机理。..本项目的完成，将加深人们对灰霉菌等腐生型真菌致病机理的理解，拓展人们对植物免疫分子机制的认识，同时也为抗灰霉菌植物育种以及农药开发提供理论支撑。

灰霉菌在田间和仓储过程中都给包括蔬菜、水果和作物在内的多种农产品带来了毁灭性的危害，在全球范围内造成了巨大的经济损失。前人关于灰霉菌的研究主要集中在灰霉菌本身产生的毒素和酶类上，然而关于灰霉菌与植物的互作研究却不是很清楚。. 本项目中，我们通过生物信息学分析对灰霉菌分泌蛋白进行了系统筛选，鉴定得到一个显著影响灰霉菌致病力且在灰霉菌早期发挥作用的效应蛋白BEF1。随后，我们发现了BEF1在植物中的靶标蛋白BIP1，BIP1通过相变正调控植物抗灰霉菌的抗性反应。进一步研究发现，BEF1通过干扰BIP1的相变影响植物对灰霉菌的抗性。本研究首次报道了相变介导的植物和病原菌互作机制，加深了人们对灰霉菌等腐生型真菌致病机理的理解，拓展了人们对植物免疫分子机制的认识，同时也为抗灰霉菌植物育种以及农药开发提供了理论支撑。. 此外，我们还筛选到了能提高植物对灰霉菌抗性的氨基酸-异亮氨酸（Ile），并证明了Ile增强植物对灰霉菌抗性依赖于茉莉素信号通路。同时，Ile可在一定程度上提高多个物种的灰霉菌抗性，具有一定普适性。该研究从表型到分子机制再到应用初步探索，系统地阐明了Ile增强植物抵御灰霉菌的分子机制，对于指导作物抗病性状的遗传改良具有重要意义。