都市所揭示病程相关蛋白PR1防控马铃薯晚疫病的作用机理

近日，中国农业科学院都市农业研究所与郑州大学、海南崖州湾种子实验室、重庆大学等单位合作，揭示了病程相关蛋白PR1防控马铃薯晚疫病的作用机理。相关研究结果发表在《Journal of Advanced Research》（JCR一区，影响因子10.479）上。

马铃薯晚疫病是由致病疫霉（Phytophthora infestans）引起的，导致马铃薯茎叶死亡和块茎腐烂的毁灭性卵菌病害。它是世界范围内危害最大、流行最广的作物病害之一，致使全球每年约200亿美元的经济损失。病原菌入侵宿主植物诱导表达的病程相关蛋白PR1（Pathogenesis-Related Protein 1）在植物抗病中发挥核心作用，能诱导宿主的系统获得性免疫抗性，但目前对PR1如何直接作用于病原菌的分子机制研究还很缺乏。本研究从宿主具有抗菌效益的PR1出发，以马铃薯-致病疫霉为模式系统，探索其对抗病原菌的分子机理。

该研究发现致病疫霉入侵马铃薯时，分泌型StPR1诱导表达并跨界转运进入病原细胞内，靶向作用于病原菌的Ser/Thr蛋白激酶AMPK复合体，抑制其磷酸化活性，从而抑制病原菌的生长及致病性。该研究结果首次解析了PR1跨界转运的抗菌机制，并筛选获得其在病原菌中的靶标，为生物防控提供了基因资源和潜在的药物设计靶标，也为植物-病原菌相互作用研究提供了新的思路，具有重要的理论价值和应用前景。

中国农业科学院都市农业研究所功能植物培育与应用创新团队任茂智研究员为该文的通讯作者，罗秀媚博士为本文第一作者。该研究得到了科技部国际合作重点研发专项、国家自然科学基金、中国农业科学院创新工程等项目的资助。