AaRLMA转录因子通过调控细胞壁完整性和次生代谢介导Alternaria alternata致病性的机制研究

《Practical Radiation Oncology》：The MADS-box transcription factor AaRLMA serves a crucial function in sustaining the integrity of cell wall, orchestrating secondary metabolites biosynthesis, and modulating pathogenicity in Alternaria alternata

本研究发现MADS-box转录因子AaRLMA通过调控细胞壁完整性（CWI）通路，影响Alternaria alternata的生长、发育和致病性。基因敲除实验表明，ΔAaRLMA突变体在菌落生长、孢子形成、细胞壁应激响应、黑色素合成等方面均出现异常，且致病性和霉菌毒素产量显著下降。该研究为开发新型真菌病害防控策略提供了理论依据。

　　

Highlight

新兴证据表明，MAPK级联反应在多种植物病原真菌的致病过程、生长和繁殖调控中发挥关键作用。转录因子AaRLMA包含一个保守的MADS结构域（图1），这一特征在众多植物病原真菌中高度保守。我们的研究证实，AaRLMA通过调节细胞壁成分合成、响应细胞壁应激、负调控次生代谢产物DHN黑色素的生物合成，进而调控真菌的生长和发育。

Discussion

研究发现AaRLMA在调控菌落直径、生物量产生和孢子形成方面具有重要作用。敲除AaRLMA导致菌株对钙荧光白（CFW）的敏感性增强，同时细胞壁合成关键基因表达下调。值得注意的是，ΔAaRLMA突变体中次级代谢产物DHN（1,8-二羟基萘）黑色素含量升高，而主要黑色素生物合成相关基因表达却下调。此外，在创伤接种和非创伤接种条件下，ΔAaRLMA的致病性均减弱，多种霉菌毒素含量显著下降，相关基因表达下调。细胞壁降解酶（CWDEs）的酶活性在突变体中也大幅降低。

Conclusion

AaRLMA作为CWI MAPK信号通路中的关键转录因子，通过调节细胞壁成分合成、响应细胞壁应激、负调控次生代谢产物DHN黑色素的生物合成，在真菌生长发育中发挥重要作用。最重要的是，AaRLMA通过影响毒素产生和CWDEs活性来调控A. alternata对梨果实和叶片的致病性（图10）。这些发现为探索真菌病害的生物防治机制奠定了坚实基础。