6 月 15 日，《自然—植物》在線發(fā)表了華中農(nóng)業(yè)大學(xué)教授 Kenichi Tsuda 團(tuán)隊的-新研究成果。研究人員利用植物體內(nèi)原位細(xì)菌轉(zhuǎn)錄組及蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)，建立了病原細(xì)菌基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，報道了被寄主免疫系統(tǒng)攻擊的病原細(xì)菌主要調(diào)控途徑。

細(xì)菌致病因子的表達(dá)和植物免疫成分的變化形成了植物與微生物相互作用過程中的復(fù)雜關(guān)系。該關(guān)系的研究對全面理解細(xì)菌如何引起植物病害以及植物如何保護(hù)自己免受病原菌侵染至關(guān)重要。

為了研究感染期間細(xì)菌基因的表達(dá)模式，研究人員選取了模式細(xì)菌丁香假單胞菌和擬南芥作為研究材料。

通過對丁香假單胞菌的信使核糖核酸（mRNA）及蛋白質(zhì)的分析，作者發(fā)現(xiàn)病原菌在宿主侵染過程中的核糖核酸（RNA）及蛋白表達(dá)與體外培養(yǎng)相比，存在較大差異，尤其是在植物與病原菌互作早期，說明這些早期基因表達(dá)模式的變化對侵染植物過程至關(guān)重要。

同時，為了解植物免疫對細(xì)菌基因表達(dá)的影響，研究人員選取了與植物免疫過程相關(guān)的擬南芥突變植株。對細(xì)菌轉(zhuǎn)錄及蛋白在不同突變體植株中變化的分析表明，受水楊酸（SA）調(diào)控的植物免疫參與了對細(xì)菌致病相關(guān) mRNA 和蛋白質(zhì)的抑制過程。值得一提的是，SA 介導(dǎo)的植物免疫能夠特異地抑制介導(dǎo)病原菌毒性蛋白進(jìn)入宿主體內(nèi)的三型分泌系統(tǒng)組分蛋白的累積。

通過對 4765 個基因的表達(dá)進(jìn)行相互關(guān)聯(lián)及聚類分析，研究人員鑒定出許多功能未知的基因簇能夠參與細(xì)菌生長過程，同時成功預(yù)測出先前未知的轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子，并進(jìn)一步驗證了這些轉(zhuǎn)錄因子確實參與了相關(guān)基因的表達(dá)調(diào)控和與病原菌的致病性。

此研究為分析植物與病原細(xì)菌互作的過程中，細(xì)菌遺傳信息如何轉(zhuǎn)化為功能蛋白提供了證據(jù)，有助于深入了解植物免疫抑制病原菌侵染的分子機(jī)制。