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  • 国家柑桔苗木脱毒中心揭示黄龙病菌调控柑橘黄龙病发生的分子机理
    发布时间:2025/10/16 | 供稿:崔学进 | 编辑:杜肖影 | 审核:陶镜宇 周彦 曹孟籍 刘昭暾 王雪峰 谭志友打印

    柑橘是世界第一大水果,当前产业发展受到黄龙病的严重威胁。自噬是细胞通过降解受损组分以维持稳态的关键过程,其中SNARE蛋白在自噬体与液泡融合的步骤中起重要作用。目前,植物病原体对 SNARE 蛋白的调控作用及其对自噬体降解的影响仍不明确。2025年10月8日,西南大学柑桔研究所周常勇/王雪峰团队在自噬领域国际权威期刊《Autophagy》发表题为A secretory protein from “Candidatus Liberibacter asiaticus” targets SNARE protein CsVTI13 to suppress autophagosome-vacuole fusion and promote bacterial infection的研究论文,揭示了黄龙病菌效应蛋白SDE4580靶向寄主的SNARE蛋白CsVTI13抑制自噬体-液泡融合进而促进CLas侵染的分子机理。

    该研究发现,效应蛋白SDE4580的表达不仅增加了CLas的滴度,并且促进了其症状发展。分别在本氏烟和柑橘中检测表达SDE4580后植株的自噬水平,发现其可抑制自噬体-液泡的融合过程。进一步解析SDE4580干扰自噬的机制,通过互作筛选发现其与一个SNARE蛋白CsVTI13互作(图1)。

    图1:SDE4580的过表达导致宿主细胞内自噬体与液泡的融合出现缺陷

    在柑橘中过表达CsVTI13降低了CLas含量,而在本氏烟中敲除NbVTI13则加重其感病症状。分析表明,VTI13属于Qb-SNARE蛋白,并且可定位于自噬体,其敲除植株中存在自噬体与液泡融合缺陷;最后在柑橘中进一步验证,过表达或沉默CsVTI13会相应减少或增加NBR1蛋白水平,表明CsVTI13与NbVTI13均能正调控自噬流和植物免疫(图2)。

    图2:VTI13促进柑橘和本氏烟中自噬体与液泡的融合

    进一步研究证实,CsVTI13通过与Qa蛋白CsSYP22相互作用来促进自噬体与液泡的融合,而CsSYP22又通过与CsATG8g结合,在二者间起到桥梁作用。效应蛋白SDE4580通过竞争性抑制CsVTI13与CsSYP22的结合,从而破坏了这一过程,最终抑制了自噬流。

    综上所述,本研究发现效应蛋白SDE4580促进CLas的增殖和症状发展,SDE4580与柑橘中的SNARE蛋白CsVTI13相互作用,竞争性抑制CsVTI13与CsSYP22的互作,从而抑制了CsVTI13介导的自噬过程(图3)。本研究揭示了SDE4580在调控SNARE蛋白、破坏自噬体-液泡融合及削弱自噬介导的抗菌防御中的作用,丰富了黄龙病菌调控寄主自噬的新机制,为深入解析黄龙病菌致病机理奠定坚实基础。

    图3:SDE4580抑制自噬体与液泡融合机制模型

    西南大学柑桔研究所脱毒中心已毕业博士崔学进(现江西省农科院助理研究员)为本研究的第一作者,在读博士生杜美霞为共同第一作者,王雪峰研究员、周常勇研究员为通讯作者。清华大学郑翕尹博士对该研究提供了重要指导和支持,课题组邹修平研究员、傅仕敏副研究员、袁英哲博士、以及在读生任莉、马世绵和刘财富参与了工作。本研究获国家自然科学基金(U23A20196、32402312)、国家重点研发计划(2021YFD1400800)、西南大学2035先导计划(SWU-XDZD22002)、西南大学青年团队专项基金(SWU-XJLJ202310)以及重庆市研究生科研创新项目(CYB22162)的资助。

    论文链接:https://doi.org/10.1080/15548627.2025.2569683

    来源:国家柑桔苗木脱毒中心

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