月季黑斑病菌效应蛋白MrSEP20靶向光系统核心亚基RcPsaL/RcPsbX调控免疫新机制

《Plant Physiology and Biochemistry》：RcPsaL and RcPsbX, core photosystem subunits targeted by Marssonina rosae effector MrSEP20, enhance black spot resistance in rose

本研究揭示了月季黑斑病菌效应蛋白MrSEP20通过直接靶向光系统核心亚基RcPsaL和RcPsbX，破坏光系统完整性，抑制H2O2积累、胼胝质沉积和SA信号通路，从而削弱月季免疫防御的分子机制，为植物-病原体互作研究提供了新视角。

　　

Highlight

研究首次揭示月季黑斑病菌效应蛋白MrSEP20通过靶向光系统核心亚基RcPsaL（光系统I关键组分）和RcPsbX（光系统II关键组分）破坏光系统完整性，进而抑制活性氧（ROS）生成和水杨酸（SA）生物合成，最终削弱月季免疫防御能力。该发现阐明了病原菌通过靶向光合作用核心组分调控植物免疫的新机制，凸显了光系统功能在植物-病原体互作中的核心地位。

Discussion

病原菌通常通过分泌效应蛋白干扰或刺激植物免疫反应。月季黑斑病菌分泌的效应蛋白能够抑制月季防御反应，促进病原菌侵染和传播，在黑斑病发生发展中起关键作用。本研究在前期发现MrSEP43的基础上，进一步鉴定出另一个关键效应蛋白MrSEP20，其通过直接靶向光系统核心组分RcPsaL和RcPsbX破坏光系统功能。光系统不仅是植物能量合成中心，更在免疫信号传导中扮演重要角色，其稳定性与植物防御能力密切相关。MrSEP20介导的光系统破坏导致ROS生成和SA信号通路受阻，揭示了病原菌劫持宿主光合作用 apparatus 以促进侵染的进化策略。该研究为理解月季黑斑病致病机制提供了新见解，并提示光系统完整性是植物免疫的关键枢纽。

Conclusions

综上所述，月季黑斑病菌效应蛋白MrSEP20通过靶向光系统核心亚基RcPsaL和RcPsbX抑制月季免疫，具体表现为抑制H₂O₂产生、SA信号传导和胼胝质沉积，从而削弱光系统相关免疫并促进黑斑病发生。这一策略代表了病原菌克服宿主防御的进化适应，因此RcPsaL和RcPsbX可作为月季抗病育种的重要靶点。