近日,中国热科院环植所的植物病害研究团队和华中农业大学陈小林教授等团队合作在探索去腺苷酸化调控稻瘟病菌致病性的分子机制方面取得了显著进展。他们首次全面揭示了Pan2-Pan3去腺苷酸化复合体如何通过影响mRNA的质量控制来协调稻瘟菌附着胞成熟、自噬及代谢重编程的过程,为研发针对RNA代谢的新颖作物病害防控策略提供了新的视角。这项以“Pan2-Pan3 Complex-Mediated Deadenylation Enforces mRNA Quality Control for Infection of the Rice Blast Fungus”为题的研究成果已在《Advanced Science》上发表。此前,华中农业大学陈小林教授团队还在Cell子刊《Developmental Cell》发表了题为“tRNA-m1A Methylation Controls the Infection of Magnaporthe oryzae by Supporting Ergosterol Biosynthesis”的相关研究成果,点击阅读:
华中农业大学博士生以第一作者在Cell子刊(IF=10.7)发文揭示稻瘟病致病调控新机制

稻瘟病是水稻生产中极具破坏力的真菌性病害之一,其导致的产量损失足以养活数亿人口。该病原菌的成功侵染依赖于形成具有功能性的附着胞,这需要通过积累膨压穿透寄主表皮,并伴随着糖原/脂质动员、自噬激活以及活性氧解毒等一系列精确协调的生物过程。尽管去腺苷酸化作为真核生物mRNA命运调控的关键环节已被熟知,但其在真菌致病中的作用尚未得到深入探讨。
在这项研究中,团队识别出了稻瘟病菌中的两个保守亚基Pan2和Pan3,它们共同组成功能性复合体并位于P-body细胞器内。实验表明,此复合体能够直接对mRNA的poly(A)尾进行修剪,表现出去腺苷酸化活性。当Pan2或Pan3单个缺失或同时缺失时,突变体表现出营养生长减慢、致病能力减弱、附着胞形成延迟以及糖原和脂质动员效率降低的现象。进一步的研究证实,自噬调控基因ATG5、内质网质量控制基因GLS2以及活性氧解毒基因DES1均为Pan2-Pan3复合体的直接靶标,说明该复合体通过调节这些基因的mRNA稳定性来促进蛋白质的有效翻译,从而影响稻瘟菌的侵染能力。

华中农业大学的博士研究生吕子威、中国热科院生物所的冯筠庭助理研究员及韩国首尔国立大学的硕士研究生周燊贤为共同第一作者,而环植所的陈灯副研究员与华中农业大学的陈小林教授则担任共同通讯作者。