2021年7月14日，Molecular Plant在线发表了来自北京林业大学高精尖中心李中海课题组和南方科技大学郭红卫课题组合作题为“Verticillium dahliaeSecretory Effector PevD1 Induces Leaf Senescence by Promoting ORE1-Mediated Ethylene Biosynthesis”的研究论文。该研究揭示大丽轮枝菌通过分泌效应子 PevD1 来调节植物的 ORE1-ACS6 级联反应，从而诱导叶片衰老。该研究为植物中生物胁迫诱导的衰老提供了新的见解。
大丽轮枝菌Verticillium dahliae是典型的土传维管束病原真菌，从植物根部侵入并在导管中定殖、扩繁和为害，萌发的孢子伴随植物蒸腾作用扩散至植物整个导管系统，最终危害导致叶片黄化和萎蔫。大丽轮枝菌的寄主具有广谱性，它能侵染8科600多种植物，包括马铃薯、茄子、辣椒、莴苣、番茄、草莓等重要经济作物，以及牡丹、菊花、金银花等中药材和观赏植物香山红叶（黄栌）等。全球范围内由大丽轮枝菌引起的黄萎病每年造成愈千亿美元的直接经济损失。半个多世纪以来，研究人员一直致力于解析大丽轮枝菌引起植物落叶的遗传机制，但一直未有突破。
该研究首先发现大丽轮枝菌分泌效应蛋白 PevD1的组成型或诱导型过表达可以加速拟南芥叶片衰老。进一步发现PevD1 可以靶向衰老相关的 NAC 转录因子 ORE1。PevD1与 ORE1 蛋白相互作用，通过破坏其与 RING 型泛素 E3 连接酶 NLA 的相互作用而使ORE1稳定。
此外，该研究表明ORE1 的突变抑制了由过表达PevD1引起的过早衰老。ORE1或PevD1 的过表达导致乙烯产量增加，ORE1 通过直接结合ACS6启动子介导 PevD1 诱导的乙烯生物合成。ACSs 的功能丧失抑制了大丽轮枝菌在ORE1过表达植物中诱导的叶片衰老。有趣的是，PevD1 还与陆地棉中的GhORE1蛋白相互作用，并且病毒诱导的GhORE1基因沉默也会延迟了大丽轮枝菌引发的棉花叶片衰老，表明植物中存在保守机制。综上所述，该研究表明大丽轮枝菌通过分泌效应子 PevD1 来调节 ORE1-ACS6 级联反应，从而诱导叶片衰老。
论文链接：
https://www.cell.com/molecular-plant/fulltext/S1674-2052(21)00280-X#%20
文章来源“iPlants”公众号
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