2024年10月26日，西南大学资源昆虫高效养殖与利用全国重点实验室何宁佳教授团队在中科院1区TOP期刊International Journal of Biological Macromolecules上在线发表题为“A conserved extracellular effector protein Ssh1296 from Scleromitrula shiraiana triggers cell death and regulates plant immunity”的研究论文。

桑椹富含氨基酸、维生素、矿物质和膳食纤维等多种营养成分。果桑产业作为一个新兴产业，它能够显著提高桑农的经济收入，所以受到人们越来越多的关注。核地杖菌（Scleromitrula shiraiana）作为桑椹菌核病的主要病原之一，它侵染桑花后会形成白色干枯的僵果，属于典型的死体营养型病原菌。研究发现，死体营养型病原菌通过分泌效应蛋白来调控植物的免疫反应，从而适应并促进其对宿主的入侵。这些效应蛋白在病原菌与宿主植物的相互作用中起着重要作用。然而，目前关于核地杖菌效应蛋白的研究还比较少。

该研究针对前期筛选到的诱导细胞死亡效应蛋白Ssh1296开展了功能研究。Ssh1296的同源蛋白在真菌和卵菌中广泛存在，其氨基酸序列、蛋白结构以及诱导细胞死亡的活性均表现出高度的保守性（图1）。通过结构预测和点突变实验发现，Ssh1296所含的四个半胱氨酸残基（即可能形成二硫键的C38与C89、C52与C84）对于诱导细胞死亡极为重要。蛋白截短实验结果表明，截短突变体Ssh1296-m1（含91个氨基酸区段）仍具备诱导细胞死亡的活性，且该区段的活性强于全长蛋白。此外，Ssh1296诱导的细胞死亡依赖于模式识别受体NbCSPR/RE02、BAK1和SOBIR1（图2）。这一活性能够激活植物的多重免疫反应，进而增强对核盘菌和辣椒疫霉菌的抗性，这一特性表明Ssh1296具备成为植物免疫诱导剂的潜力（图3）。

图1 Ssh1296的同源蛋白广泛分布于真菌和卵菌中，并能够诱导细胞死亡

图2. Ssh1296诱导的细胞死亡依赖于模式识别受体NbCSPR/RE02、BAK1和SOBIR1

图3. Ssh1296诱导植物的多重免疫反应，并增强对多种病原菌的抗性

该研究揭示了Ssh1296在诱导细胞死亡和调控植物免疫中的功能与机制。这一成果为开发植物免疫诱导剂、减少化学农药使用，实现绿色无害的病害防控策略提供了重要的理论依据和基础数据。

西南大学资源昆虫高效养殖与利用全国重点实验室为该论文第一完成单位，何宁佳教授为论文通讯作者，博士研究生何子文为论文的第一作者，实验师罗义维，博士研究生尹清清，硕士研究生彭术芳、黄媛媛、张奇，本科生陈丽，重庆市风景园林科学研究院吕志远参与了该研究。该研究得到了国家重点研发计划项目（2022YFD1201602）、西南大学2035“先导计划”-重点研发项目（SWU-XDZD22008）以及重庆市基础研究与前沿技术研究计划（No. cstc2021yszx-jcyj0004）的资助。

论文链接：https://authors.elsevier.com/sd/article/S0141-8130(24)07756-0

供稿：梁九波，审核：何宁佳