植物保護學院魯國東教授團隊在國際知名學術期刊Plant Cell & Environment《植物細胞與環(huán)境》在線發(fā)表了題為"OsMbl1 counteracts OsGdsl1-mediated rice blast susceptibility by inhibiting its lipase activity"的研究論文。該研究首次解析了GDSL脂肪酶OsGdsl1與凝集素蛋白OsMbl1的互作機制在水稻抗稻瘟病中的關鍵作用，為作物抗病育種提供了重要理論依據(jù)。  

稻瘟病作為全球水稻生產(chǎn)的毀滅性病害，由絲狀真菌Magnaporthe oryzae引起，每年造成約30%的產(chǎn)量損失。研究團隊前期工作發(fā)現(xiàn)，水稻jacalin相關凝集素OsMbl1在模式觸發(fā)免疫（PTI）中發(fā)揮重要作用。本研究通過酵母雙雜交、雙分子熒光互補等實驗，揭示了OsMbl1與OsGdsl1存在特異性蛋白互作。OsGdsl1作為具有脂肪酶活性的關鍵蛋白，其亞細胞定位集中于脂質體及質外體，且對稻瘟菌侵染及植物激素處理具有顯著響應。研究發(fā)現(xiàn)，OsGDSL1基因敲除突變體表現(xiàn)出顯著增強的稻瘟病抗性，并伴隨活性氧（ROS）爆發(fā)增強及病程相關蛋白（PR）基因的上調表達（圖1）。  

圖1 OsGDSL1響應稻瘟菌和植物激素的處理并參與調控水稻對稻瘟病的抗性

研究揭示了凝集素蛋白OsMbl1對GDSL脂肪酶的調控作用，當?shù)疚辆秩緯r，OsMbl1通過抑制OsGdsl1的脂肪酶活性，正向調控水稻免疫應答，從而增強宿主對病原菌的抗性。該研究創(chuàng)新性闡釋了植物凝集素調控GDSL脂肪酶活性的分子機制，不僅拓展了植物先天免疫調控網(wǎng)絡的理論認知，更為創(chuàng)制抗稻瘟病水稻新種質提供了重要靶標（圖2）。

圖2 OsMbl1和OsGdsl1介導水稻對稻瘟病的基礎抗性的作用機制

學院已畢業(yè)博士研究生宋林林為第一作者，通訊作者為魯國東教授和國家菌草工程技術研究中心葉文雨博士。該研究得到了國家自然科學基金（32472528、31972251、U2005211和31901960）、福建省科技計劃項目（2022N0010）的資助。

  文章鏈接： https://doi.org/10.1111/pce.15552

  期刊簡介：

PCE期刊作為植物科學方向的領軍期刊（JCR植物科學1區(qū)，中國科學院期刊分區(qū)表生物學1區(qū)Top，植物科學1區(qū)），深入研究植物對環(huán)境的響應方式，廣泛涵蓋了從分子層面到群落水平的生物學、生理學和生態(tài)學等因素，涵蓋植物生物化學、分子生物學、生物物理學、細胞生理學、整體植物生理學、作物生理學和生理生態(tài)學，以及與植物功能相關的結構、遺傳、病理和氣象方面的研究。

  作者簡介：

魯國東（通訊作者）       

魯國東，現(xiàn)任植物保護學院生物農(nóng)藥和化學生物學教育部重點實驗室副主任，兼任國家菌草工程技術研究中心副主任。為中國菌物學會植物病原菌物專業(yè)委員會委員和福建省植物病理學會副理事長。博士生導師。主要研究領域為植物與病原菌相互作用的分子生物學，特別是水稻與稻瘟病菌相互作用的分子機理研究。在Plant Physiology, Plant Biotechnology Journal, Molecular Plant Pathology, Rice,等期刊發(fā)表論文100余篇。主持十幾項國家級和省部級科研課題。

宋林林（第一作者）  

宋林林，學院已畢業(yè)博士，現(xiàn)為生命科學學院博士后，主要研究方向為水稻與稻瘟病菌互作的分子機制研究，在Plants、Rice、Molecular Plant Pathology等期刊上發(fā)表SCI論文3篇。