近日，园艺学院葡萄种质资源与育种团队徐炎教授课题组在《The Plant Journal》上在线发表题为“A Plasmopara viticola RxLR effector targets a chloroplast protein PsbP to inhibit ROS production in grapevine”的研究论文。毕业博士刘瑞琪、陈婷婷博士生为论文共同第一作者，徐炎教授为通讯作者。
葡萄霜霉菌（Plasmopara viticola）严重威胁葡萄的可持续生产。由于病菌毒性变异和栽培葡萄品种抗病性丧失问题突出，鉴定并有效利用葡萄持久抗性的关键调控因子一直是研究的热点及难点问题。葡萄霜霉菌属于活体专性寄生菌，其致病机理与其调控葡萄免疫的作用机制尚不清楚。课题组鉴定了1个霜霉菌RxLR类效应因子RXLR31154与VpPsbP蛋白（光合系统Ⅱ放氧复合物组成成分）互作。
叶绿体是进行光合作用的主要场所，越来越多的研究发现，来自不同细菌、真菌、卵菌、病毒等的毒性因子可以靶向叶绿体中的组分。当植物感知到生物胁迫，叶绿体可以作为钙和ROS的来源，通过逆行信号与细胞核进行信号传递，启动下游一系列信号级联反应，包括防御相关基因的表达、防御相关激素SA、JA、ABA等的合成。
研究发现葡萄叶绿体蛋白PsbP在接种霜霉菌中后期诱导表达。过表达VpPsbP转基因葡萄增强了葡萄霜霉菌的感病性。接种霜霉菌后过表达RXLR31154和VpPsbP转基因葡萄株系中H2O2清除系统相关基因表达高于野生型，单线态氧1O2信号通路相关基因EX1、EX2和SIB2在转基因葡萄株系中的表达量明显高于野生型。
该研究揭示了葡萄霜霉菌RXLR31154效应因子通过稳定葡萄叶绿体中PsbP蛋白，激活葡萄体内单线态氧信号通路，同时抑制病原菌侵染葡萄H2O2积累，促进霜霉菌在葡萄叶片中的定殖。该研究揭示了霜霉菌通过叶绿体途径调控葡萄免疫的作用模式，为抗病资源的挖掘与利用以及葡萄抗病分子育种提供了理论依据和新策略。
RXLR31154通过靶向PsbP抑制葡萄免疫模式图
该研究得到国家自然科学基金面上项目（31672115，31471844）、国家重点研发计划项目（2018YFD1000300）的资助。
原文链接： https://doi.org/10.1111/tpj.15252
