近日，中国农业科学院植物保护研究所草地虫鼠害监测与防控创新团队在《Journal of Fungi》在线发表题为“Bioinformatics analysis and functional characterization of the CFEM proteins of metarhizium anisopliae ”的论文。该论文对昆虫病原真菌金龟子绿僵菌CFEM家族基因做了系统的阐述。
昆虫病原真菌与植物互作能够维持自身种群优势，改善植物营养吸收，增强其病害抵抗力，还能激发植物的内源代谢物质如酚类化合物，或者增加水杨酸和茉莉酸通路防御基因的表达，提高植物系统抗性，但其作用因子尚不清楚。常见的真菌胞外膜蛋白（CFEM）在真菌中被广泛讨论，其结构类似于表皮生长因子（EGF）样结构域，在宿主-病原体相互作用中作为细胞外受体或信号转导器或粘附分子。也有报道称CFEM结构域蛋白可能作为调控植物抗性反应的效应因子。但在金龟子绿僵菌中，还未有相关家族基因的报道。
本研究利用Pfam数据库及NCBI比对分析，在金龟子绿僵菌中，成功克隆并鉴定了13个CFEM结构域蛋白。并对其中6个侯选效应子型CFEM蛋白的功能特性进行了初步探究。亚细胞定位显示，五个蛋白（MaCFEM81, 85, 87, 89, 90）功能上定位于质膜，而MaCFEM88在细胞核和质膜中都有信号。MaCFEM81、85、88和89在分生孢子期显著上调表达。免疫功能验证发现，6个效应子均不能抑制INF1诱导的本氏烟草程序性细胞死亡，但MaCFEM85和MaCFEM88能够诱导烟草轻微的过敏反应。该结果有利于了解昆虫病原真菌中CFEM家族基因的概况，为深入探究CFEM蛋白在绿僵菌与植物互作中发挥的作用提供基础材料与研究导向。
中国农业科学院植物保护研究所为论文的第一完成单位，博士生蔡霓为本文第一作者，涂雄兵研究员和农向群研究员为本文共同通讯作者。该研究得到财政部和农业农村部：国家现代农业产业技术体系的资助 （CARS-34-07）。
原文链接：https://doi.org/10.3390/jof8070661
日期：2022-07-19
