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植物-病原菌互作的营养转运机制研究方面取得新进展

来源:西北农林科技大学 2021-04-09 12:29

 

 

近日,西北农林科技大学康振生院士团队与马里兰大学萧顺元教授团队合作在New Phytologist杂志在线发表了题为“AtSTP8, an endoplasmic reticulum-localized monosaccharide transporter from Arabidopsis, is recruited to the extrahaustorial membrane during powdery mildew infection”的研究论文。该研究发现定位于endoplasmic reticulum (ER)的拟南芥糖转运蛋白AtSTP8在白粉菌侵染过程中被招募到吸器外质膜EHM,其可能参与寄主糖分向病菌的跨膜转运过程。

活体营养专性寄生真菌(锈菌、白粉菌等)利用吸器从寄主植物中吸收糖分等营养物质供其生长发育所需。病菌侵染过程中,寄主细胞内糖分首先完成细胞质到吸器外间质(extrahaustorial matrix)的跨膜转运,然后再被定位于吸器膜的糖转运蛋白运输至吸器。然而,目前对于寄主细胞糖分跨EHM转运过程及其作用机制尚不清楚。

该研究通过对拟南芥STP(sugar transporter protein)家族14个成员的亚细胞定位进行分析,发现AtSTP2、AtSTP6定位于液泡膜, AtSTP8定位于ER,而其他家族成员均定位于细胞质膜;接种白粉菌后,也只有呈现差异定位的三个成员AtSTP2、AtSTP6 和AtSTP8分布于吸器周围,时空表达特征及共定位分析(FM4-64/RPW8.2)明确AtSTP8定位于EHM(图1)。酵母突变体互补显示AtSTP8具有广谱的糖转运活性。此外,过表达AtSTP8能够促进拟南芥对白粉菌的感病性并增加叶片的己糖含量,而AtSTP8基因缺失突变体与对照相比,其抗病性没有呈现明显的变化,推测可能存在功能冗余基因。该研究首次发现定位于EHM的糖转运蛋白,研究结果为进一步解析寄主细胞糖分跨EHM转运过程及其作用机制奠定基础。(生物谷Bioon.com)

 

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