1月2日，我院焦浈教授团队全面阐述了植物病原真菌通过分泌效应子操控植物免疫系统的主要策略，重点总结了大丽轮枝菌效应子在致病过程中的分子机制及棉花的防御响应机制，并探讨了该领域研究所面临的问题和瓶颈。相关成果以《Role of Verticillium dahliae effectors in interaction with cotton plants》为题，发表在植物病理学专业期刊《Phytopathology Research》上，并被选为该期刊2025年新年首发推文。

植物与病原菌长期共同进化的“军备竞赛”中，植物进化出多层次防御反应抵抗病原菌侵染，而病原菌则进化出不同的“武器”，用于攻击植物的防御反应，帮助其侵染，最终引起植物发病。通过分泌效应子（Effectors）来操控植物免疫识别是最重要的致病策略之一。效应子作为一种精确制导的重要武器，在病原菌侵染寄主的过程中发挥着关键作用。因此，解析效应子介导的植物与病原菌免疫机制，可望阐明病原菌突破寄主防御反应，实现侵染致病的机理。

棉花（Gossypium spp.）由于其天然纤维的巨大经济价值而在世界范围内广泛种植，中国已经成为世界领先的棉纤维生产国。由大丽轮枝菌（Verticillium dahliae）引起的棉花黄萎病，被称之为棉花的“癌症”，是危害棉花生产的主要病害之一，可导致产量的严重损失和棉花纤维质量下降。该论文重点总结大丽轮枝菌分泌的效应子致病的分子机制及棉花响应的防御机制。大丽轮枝菌的效应子在棉花细胞外或细胞内，通过不同的生化功能在多个层次操控其免疫，如：靶向细胞壁降解、抑制几丁质触发的免疫、靶向活性氧清除、操纵宿主微生物组、靶向PR蛋白以及调控宿主激素代谢途径等，以促进侵染。现有研究证明效应子在植物病原真菌致病过程中的重要作用，丰富了病原真菌致病因子的功能和作用方式。另一方面，大丽轮枝菌侵染会导致棉花植株的生理生化特性发生显著变化，这些变化包括基础免疫PTI（病原体相关分子模式触发的免疫）和ETI（效应子触发的免疫）的激活、多个信号通路的改变、ROS的瞬时爆发以及抗真菌化合物的积累等，以抵御病原真菌的入侵。此外，该综述还对大丽轮枝菌效应子研究所面临的问题及瓶颈作了讨论和展望。

郑州大学农学院硕士研究生杨玲玲为该论文共同第一作者，焦浈教授和李兵副研究员为本文共同通讯作者。郑州大学为第一完成单位。该研究得到了国家自然科学基金、棉花生物育种与综合利用国家重点实验室开放课题、郑州大学博士后科学基金和中国博士后科学基金等项目资助。

原文链接：https://phytopatholres.biomedcentral.com/articles/10.1186/s42483-024-00288-z

大丽轮枝菌利用多类型的效应子操纵棉花的免疫