近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護研究所草地蟲鼠害監(jiān)測與防控創(chuàng)新團隊在《Journal of Fungi》在線發(fā)表題為“Bioinformatics analysis and functional characterization of the CFEM proteins of  metarhizium anisopliae ”的論文。該論文對昆蟲病原真菌金龜子綠僵菌CFEM家族基因做了系統(tǒng)的闡述。

 

　　昆蟲病原真菌與植物互作能夠維持自身種群優(yōu)勢，改善植物營養(yǎng)吸收，增強其病害抵抗力，還能激發(fā)植物的內(nèi)源代謝物質(zhì)如酚類化合物，或者增加水楊酸和茉莉酸通路防御基因的表達，提高植物系統(tǒng)抗性，但其作用因子尚不清楚。常見的真菌胞外膜蛋白（CFEM）在真菌中被廣泛討論，其結(jié)構(gòu)類似于表皮生長因子（EGF）樣結(jié)構(gòu)域，在宿主-病原體相互作用中作為細胞外受體或信號轉(zhuǎn)導(dǎo)器或粘附分子。也有報道稱CFEM結(jié)構(gòu)域蛋白可能作為調(diào)控植物抗性反應(yīng)的效應(yīng)因子。但在金龜子綠僵菌中，還未有相關(guān)家族基因的報道。

 

　　本研究利用Pfam數(shù)據(jù)庫及NCBI比對分析，在金龜子綠僵菌中，成功克隆并鑒定了13個CFEM結(jié)構(gòu)域蛋白。并對其中6個侯選效應(yīng)子型CFEM蛋白的功能特性進行了初步探究。亞細胞定位顯示，五個蛋白（MaCFEM81, 85, 87, 89, 90）功能上定位于質(zhì)膜，而MaCFEM88在細胞核和質(zhì)膜中都有信號。MaCFEM81、85、88和89在分生孢子期顯著上調(diào)表達。免疫功能驗證發(fā)現(xiàn)，6個效應(yīng)子均不能抑制INF1誘導(dǎo)的本氏煙草程序性細胞死亡，但MaCFEM85和MaCFEM88能夠誘導(dǎo)煙草輕微的過敏反應(yīng)。該結(jié)果有利于了解昆蟲病原真菌中CFEM家族基因的概況，為深入探究CFEM蛋白在綠僵菌與植物互作中發(fā)揮的作用提供基礎(chǔ)材料與研究導(dǎo)向。

 

　　中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護研究所為論文的第一完成單位，博士生蔡霓為本文第一作者，涂雄兵研究員和農(nóng)向群研究員為本文共同通訊作者。該研究得到財政部和農(nóng)業(yè)農(nóng)村部：國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系的資助 （CARS-34-07）。

 

　　原文鏈接：https://doi.org/10.3390/jof8070661