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大豆疫霉菌引起的根莖腐爛病是大豆生產(chǎn)上最主要的病害之一。然而，大豆疫霉在感染過程中所需碳源的具體形式和調(diào)節(jié)機制仍然未知。日前，上海師范大學喬永利課題組在國際權威學術期刊《自然微生物學》（Nature microbiology上）在線發(fā)表題為“Phytophthora sojae boosts host trehalose accumulation to acquire carbon and initiate infection”的研究論文。該研究綜合運用遺傳學、生物化學、轉(zhuǎn)錄組學等手段，揭示了大豆疫霉菌效應子促進了宿主海藻糖的合成，進而作為一種必須的碳源營養(yǎng)物質(zhì)使其生長和致病的新機制。文中闡釋了大豆霉疫與宿主之間的“營養(yǎng)爭奪戰(zhàn)”機制。在本研究中，研究人員鑒定到PsAvh413是大豆疫霉的毒力效應子，并證明了PsAvh413的表達可促進大豆和煙草感染疫病的能力。先前研究表明植物自身的海藻糖含量極其低，而本研究發(fā)現(xiàn)海藻糖又是大豆疫霉生長和侵染所必需的碳源。研究人員發(fā)現(xiàn)，PsAvh413可以直接靶向大豆海藻糖-6-磷酸合酶6（GmTPS6），通過提高其活性來促進宿主體內(nèi)海藻糖的積累，大豆疫霉可直接攝取效應子靶向宿主海藻糖酶合成的海藻糖，與宿主競爭這些營養(yǎng)物質(zhì)，并將其作為主要碳源來促進大豆疫霉在宿主組織中的初級感染和發(fā)育，從而達到定殖和致病的目的。此外，研究人員還發(fā)現(xiàn)GmTPS6在大豆根毛中過表達顯著促進了大豆疫霉菌的侵染，而GmTPS6基因編輯的大豆株系在田間條件下不但沒有影響其產(chǎn)量而且顯著提高了對大豆疫霉的抗性，表明GmTPS6是一個感病基因，可以作為大豆抗疫霉病育種的潛在優(yōu)異基因資源。該研究揭示了大豆疫霉菌利用效應子介導的營養(yǎng)爭奪致病策略，為作物抗病育種和生物防控提供了新的思路。上海師范大學青年教師朱曉果博士、上海師范大學博士生房迪、碩士生李蝶、碩士生張佳寧為論文共同第一作者，上海師范大學喬永利教授為該論文通訊作者。中科院分子植物科學卓越創(chuàng)新中心Alberto P. Macho研究員，王二濤研究員，南京農(nóng)業(yè)大學王源超教授，中科院遺傳所沈前華研究員和周儉民研究員以及英國Sainsbury Laboratory Wenbo Ma教授等也參與了該研究工作。

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