稻瘟病菌劫持水稻RALF肽以启动侵染

由 root 提交于 周五, 10/02/2026 - 02:47
植物源肽可调控免疫反应及宿主—微生物互作,但真菌病原体是否会利用植物内源肽来选择感染部位,在很大程度上仍属未知。快速碱化因子(rapid alkalinization factors,RALFs)是一类植物肽激素,参与植物的发育、生殖、胁迫响应和细胞壁组织。本文表明,OsRALF7 是水稻(Oryza sativa)中的一种免疫激活肽,却被稻瘟病菌 Magnaporthe oryzae 劫持,作为诱导附着胞形成的宿主源信号;附着胞是病原菌穿透宿主所必需的特化侵染结构。在水稻悬浮细胞中,合成的 OsRALF7 肽可诱导防御反应,而同一种肽在 M. oryzae 中则诱导附着胞形成。OsRALF7 诱导的附着胞形成与 cAMP/PKA 和 Pmk1 MAPK 通路的激活相关,并且需要疏水表面。接种于 Osralf7 敲除植株上的 M. oryzae 所形成的附着胞数量减少,且这些附着胞相对于相邻两个植物表皮细胞之间边界的位置发生改变。这些发现表明,OsRALF7 可为 M. oryzae 的侵染起始提供位置信息。OsRALF7 在水稻中定位于质膜和细胞壁,其诱导附着胞形成的活性需要保守的 YISY 基序及半胱氨酸残基。在小麦炭疽菌 Colletotrichum higginsianum 中,这种活性并不保守:拟南芥(Arabidopsis thaliana)的 RALF23 不仅不能诱导附着胞形成,反而表现出抗真菌活性。综上,这些研究揭示了植物内源免疫调节型 RALF 肽在植物—病原体界面的双重功能:它们可被 M. oryzae 劫持,作为宿主源信号诱导侵染起始,同时仍对其他真菌物种保留抗真菌活性。

植物源肽能够调控免疫反应和宿主—微生物互作,但真菌病原体是否会利用植物内源肽来选择感染部位,仍在很大程度上未知。快速碱化因子(rapid alkalinization factors,RALFs)是一类植物肽激素,参与植物的发育、生殖、胁迫响应和细胞壁组织。本文发现,OsRALF7 是水稻(Oryza sativa)中的一种免疫激活肽,却被稻瘟病菌 Magnaporthe oryzae 劫持,作为形成附着胞的宿主来源信号;附着胞是病原菌穿透宿主所必需的特化感染结构。合成的 OsRALF7 肽能够诱导水稻悬浮细胞产生防御反应,而同一种肽却能诱导 M. oryzae 形成附着胞。OsRALF7 诱导的附着胞形成与 cAMP/PKA 和 Pmk1 MAPK 通路的激活相关,并且需要疏水性表面。接种于 OsRALF7 基因敲除植株上的 M. oryzae 所形成的附着胞数量减少,且这些附着胞相对于两个相邻植物表皮细胞之间边界的位置发生改变。这些发现表明,OsRALF7 为 M. oryzae 的感染起始提供了位置信息。在水稻中,OsRALF7 定位于质膜和细胞壁,其诱导附着胞形成的活性依赖于保守的 YISY 基序和半胱氨酸残基。在小麦炭疽菌 Colletotrichum higginsianum 中,这种活性并不保守:拟南芥(Arabidopsis thaliana)的 RALF23 不仅不能诱导附着胞形成,反而表现出抗真菌活性。综上,这些发现揭示了植物内源免疫调节型 RALF 肽在植物—病原体界面的双重功能:它们既可被 M. oryzae 劫持,作为宿主来源信号促进感染起始,同时又能对其他真菌物种保留抗真菌活性。


📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.30.754903v1?rss=1

🏷️ 稻瘟病菌 RALF肽 植物—病原体互作 附着胞形成 宿主源信号 cAMP/PKA与Pmk1 MAPK通路