GARP-retromer介导的几丁质合成酶的回收过程协调了Fusarium graminearum菌的极性生长、霉菌毒素生物合成及其致病性

《Journal of Integrative Agriculture》：GARP-retromer-mediated recycling of a chitin synthase coordinates polarized growth, mycotoxin biosynthesis and virulence in Fusarium graminearum

　　

云飞龙|张浩然|贾瑞尧|姜彦芳|陈伟权|万超凡|Yakubu Saddeeq Abubakar|郑华为|王宗华|郑文辉

中国福建省农林大学植物保护学院，教育部农业与林业生物安全国家重点实验室及生物农药与化学生物学重点实验室，福州350002

摘要

内体到反高尔基体网络（TGN）的逆向运输途径对丝状真菌的极性生长、致病性以及脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）的生物合成至关重要，但其关键货物和运输机制仍知之甚少。本研究发现，III类几丁质合成酶FgChs3b可能是该途径中的重要货物，其 proper 回收和在小麦赤霉病菌 Fusarium graminearum 中的极性分布依赖于保守的GARP-retromer介导的内体到TGN途径。FgChs3b能够动态地定位到内体、TGN、质膜和Spitzenk?rper结构中，其向菌丝顶端的极性运输严格依赖于完整的GARP–retromer复合体。GARP或retromer的缺失会干扰FgChs3b的回收，导致其错误地被运输到液泡中，并从与Spitzenk?rper相关的生长部位消失。尽管之前认为FgCHS3B是必需基因，但对其功能了解甚少。我们首次成功培育了FgCHS3B缺失突变体，并证明FgChs3b对于菌丝的极性生长、分生孢子形成、致病性及DON的生物合成至关重要。值得注意的是，FgChs3b具有真菌特异性，这表明存在一种仅存在于丝状真菌中的GARP–retromer–FgChs3b运输轴。这些发现为真菌细胞生物学中的囊泡运输机制提供了新的见解，并为开发安全有效的抗真菌策略提供了潜在的选择性靶点。