近日，西北農(nóng)林科技大學(xué)康振生院士團(tuán)隊(duì)與馬里蘭大學(xué)蕭順元教授團(tuán)隊(duì)合作在New Phytologist雜志在線發(fā)表了題為“AtSTP8, an endoplasmic reticulum-localized monosaccharide transporter from Arabidopsis, is recruited to the extrahaustorial membrane during powdery mildew infection”的研究論文。該研究發(fā)現(xiàn)定位于endoplasmic reticulum （ER）的擬南芥糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白AtSTP8在白粉菌侵染過程中被招募到吸器外質(zhì)膜EHM，其可能參與寄主糖分向病菌的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)過程。

 

　　活體營養(yǎng)專性寄生真菌（銹菌、白粉菌等）利用吸器從寄主植物中吸收糖分等營養(yǎng)物質(zhì)供其生長發(fā)育所需。病菌侵染過程中，寄主細(xì)胞內(nèi)糖分首先完成細(xì)胞質(zhì)到吸器外間質(zhì)（extrahaustorial matrix）的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)，然后再被定位于吸器膜的糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白運(yùn)輸至吸器。然而，目前對于寄主細(xì)胞糖分跨EHM轉(zhuǎn)運(yùn)過程及其作用機(jī)制尚不清楚。

 

　　該研究通過對擬南芥STP（sugar transporter protein）家族14個(gè)成員的亞細(xì)胞定位進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)AtSTP2、AtSTP6定位于液泡膜， AtSTP8定位于ER，而其他家族成員均定位于細(xì)胞質(zhì)膜；接種白粉菌后，也只有呈現(xiàn)差異定位的三個(gè)成員AtSTP2、AtSTP6 和AtSTP8分布于吸器周圍，時(shí)空表達(dá)特征及共定位分析（FM4-64/RPW8.2）明確AtSTP8定位于EHM（圖1）。酵母突變體互補(bǔ)顯示AtSTP8具有廣譜的糖轉(zhuǎn)運(yùn)活性。此外，過表達(dá)AtSTP8能夠促進(jìn)擬南芥對白粉菌的感病性并增加葉片的己糖含量，而AtSTP8基因缺失突變體與對照相比，其抗病性沒有呈現(xiàn)明顯的變化，推測可能存在功能冗余基因。該研究首次發(fā)現(xiàn)定位于EHM的糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，研究結(jié)果為進(jìn)一步解析寄主細(xì)胞糖分跨EHM轉(zhuǎn)運(yùn)過程及其作用機(jī)制奠定基礎(chǔ)。

 

　　西北農(nóng)林科技大學(xué)劉杰教授為該論文的第一作者，西北農(nóng)林科技大學(xué)康振生院士和馬里蘭大學(xué)蕭順元教授為該論文共同通訊作者，該項(xiàng)目得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃，國家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。

 

　　原文鏈接：https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/nph.17347