核篮蛋白MoNup50通过调控自噬和MAPK通路调控稻瘟病菌发育及致病性的机制研究

为解决稻瘟病菌致病机制中核孔蛋白与自噬通路的交互作用问题，研究人员开展了核篮蛋白MoNup50的功能研究。结果表明，MoNup50通过负调控自噬关键蛋白MoAtg7和MAPK信号通路（Osm1/Mps1），影响稻瘟病菌的发育、致病力及胁迫响应。该研究揭示了核孔蛋白在病原真菌致病性中的新机制，为抗病靶点开发提供了理论依据。

　　

稻瘟病被称为“水稻的癌症”，由真菌病原体稻瘟病菌（Magnaporthe oryzae）引起，每年造成全球水稻产量重大损失。其致病过程依赖附着胞（appressorium）的形成，这一过程中自噬（autophagy）介导的细胞器降解和营养物质循环至关重要。然而，核膜系统与自噬的交互机制尚不明确。核孔复合体（NPC）是核质运输的关键结构，但其在病原真菌中的生物学功能，尤其是与自噬的关联，仍是未解之谜。

浙江省农业科学院植物保护与微生物研究所的研究团队在《Cell Communication and Signaling》发表论文，首次揭示了核篮蛋白MoNup50通过调控自噬和MAPK信号通路影响稻瘟病菌发育及致病性的分子机制。研究采用基因敲除、荧光定位、酵母双杂交（Y2H）、GST pull-down、双分子荧光互补（BiFC）等技术，结合病理学表型分析和磷酸化检测，系统解析了MoNup50的功能。

MoNup50的鉴定与定位
通过同源重组构建MoNUP50敲除突变体（ΔMonup50），发现其菌丝生长减少41%，孢子产量下降98%，且孢子隔膜异常。荧光定位显示，MoNup50定位于核膜，形成点状（菌丝）或环状（孢子和附着胞）结构，证实其核孔蛋白特性。

MoNup50调控发育与致病性
ΔMonup50突变体附着胞形成延迟，膨压降低，且宿主穿透能力显著减弱（仅16%感染位点形成III型侵染菌丝）。致病性实验显示，突变体在水稻叶片上病斑面积仅为野生型的11.11%，表明MoNup50是完整致病力所必需的。

胁迫响应与MAPK通路激活
突变体对离子渗透胁迫（NaCl/KCl）和细胞壁应激（CFW/CR）敏感性增加，伴随Osm1和Mps1磷酸化水平升高，提示MoNup50通过MAPK通路调控胁迫应答。

自噬调控机制
ΔMonup50突变体自噬水平异常升高，表现为GFP-MoAtg8加速降解和MoAtg8-PE合成增加。酵母双杂交和BiFC证实MoNup50直接与自噬关键蛋白MoAtg7互作，负调控其介导的MoAtg8-PE合成（突变体中MoAtg8-PE/GAPDH比值达1.55，野生型仅0.56）。

结论与意义
该研究阐明核篮蛋白MoNup50通过互作MoAtg7抑制自噬过度激活，同时协调MAPK信号通路（Osm1/Mps1），共同调控稻瘟病菌的发育、胁迫适应和致病性。这不仅拓展了核孔蛋白在病原真菌中的功能认知，还为靶向核质运输-自噬交互网络的抗病策略提供了新思路。研究首次将NPC功能与植物病原真菌的致病机制直接关联，为真菌生物学和植物病理学领域提供了重要理论突破。