Nemo Peeters 教授团队综述青枯雷尔氏菌效应子组及其在寄主植物中的所起作用

青枯雷尔氏菌（Ralstonia solanacearum）作为一个复合种，是一种重要的土传植物病原菌，能够侵染200余种植物。青枯菌能够侵染如此多的植物，III 型分泌系统（T3SS）在其中起着重要的作用，T3SS能够产生大约45-76种III 型效应蛋白（T3Es）进入寄主植物体内，这些T3Es通过抑制植物防御机制、操纵寄主代谢等手段来提高青枯菌的致病力。自第一个效应子RipX（以前被称作PopA）在苜蓿上产生HR反应被发现以来，经过二十多年的研究，越来越多青枯菌的T3Es操纵寄主植物的分子机制被阐述，尽管还有很多仍不清楚。

2020年6月，国际权威植物学科类期刊Molecular Plant Pathology 发表了法国植物-微生物互作实验室（LIPM）Nemo Peeters 教授团队的综述论文，题为 The large, diverse, and robust arsenal of Ralstonia solanacearum type Ⅲ effectors and their in planta functions。

和其他致病菌一样，青枯菌的效应子共同作用于其在植物中的适应度，包括破坏植物的基础免疫反应，例如RipAY被真核生物的硫氧还蛋白选择性激活来降解植物中的谷胱甘肽，从而降低寄主植物的免疫；操纵寄主植物代谢过程以有利于细菌的生存，加强感染，一个最好的例子就是RipTAL，通过诱导植物合成多胺基因的表达，从而逃避原有的植物监管机制，而且还可能通过这种行为抑制其竞争病原菌的繁殖以抢占生态位。除此之外，通过使单个或多个基因缺失，发现很多T3E基因对青枯菌的毒力表达起着重要作用，但是其分子机制还未解析。

通过进化，植物也进化出了识别特定青枯菌T3Es的防御机制，一般通过过敏性坏死反应（HR）体现，比如RipAA和RipP1引起强烈的HR反应在很多烟草品种中；RipE1引起SA和JA介导的免疫反应在本氏烟和拟南芥中，等等。

图1：青枯菌利用T3Es改变植物代谢并干扰植物免疫应答的示意图

尽管已经对这个庞大的效应子组进行了很多研究，仍有很多没有解决的问题。目前已经发现这个大的效应子组在分子功能、亚细胞定位和靶向宿主过程方面是高度多样化的，但是由于这个效应子组的多样性和冗余性，未来解析其效应强度是来自于其多样性（即同时针对许多不同的植物过程）还是其冗余性（几个效应蛋白针对一个关键的植物生理过程）是关键问题。

原文链接：https://doi.org/10.1111/mpp.12977

 供稿人：谭茜