围绕气孔，战斗到底！明确了植物细胞与病原真菌之间“气孔防卫战”结构

August 11, 2020

◆发表要点

• 很多病原真菌从植物的气孔侵入，给作物生产带来了极大损失，但是构成气孔的孔边细胞和病原真菌之间的相互作用机制到现在还未完全理清。
• 孔边细胞感受到真菌的细胞壁成分壳多糖后关闭气孔，防止细菌侵入，另一方面真菌通过将壳多糖转换成壳聚糖来避免这种情况，其中关系性及其结构已经阐明。
• 基于本研究的气孔控制技术的开发，有望提高作物的耐病性。

冈山大学研究生院环境生命科学研究科·农学部的村田芳行教授和上海交通大学农业生物学部的叶文秀助教授等共同研究小组，就围绕气孔的植物细胞和病原真菌的“战斗”解开了至今为止的谜团。
很多病原真菌从植物的气孔侵入，给农作物的生产带来极大损失。但是，构成气孔的孔边细胞和病原真菌的相互作用机制还未完全理清。本研究明确了孔边细胞通过识别真菌细胞壁成分壳多糖来诱导气孔关闭，及其分子基础。另一方面，病原真菌通过将壳多糖进行脱乙酰化，转换成壳聚糖来避免气孔关闭。有趣的是，孔边细胞通过其他机构认识到了这样积累的壳聚糖，通过自身死亡来抑制感染。
过去十几年来，气孔的免疫反应只知道开关控制。本研究明确了植物具有孔边细胞死亡这样强大的免疫反应，开拓了崭新的研究领域。根据本研究见解，通过气孔控制技术的开发，有望提高作物的抗病性。
本研究是由冈山大学（研究生院环境生命科学研究科、资源植物科学研究所）、上海交通大学、明治大学、名古屋大学共同进行的。该研究成果于8月11日刊登在美国科学院院报（PNAS）电子版上。

◆研究者表示

村田：在冈山大学我们（村田·宗正）团队，不仅研究了与气孔开闭运动相关的孔边细胞信号传输路径，还对植物的环境压力响应进行了研究。 叶：在上海交通大学我们团队主要研究单细胞水平的植物和微生物相互作用的分子机制。现在正在招募博士后及研究生。如感兴趣请一定联系我们！

村田教授（左）・叶助教授

■论文信息
论文名：Stomatal immunity against fungal invasion comprises not only chitin-induced stomatal closure but also chitosan-induced guard cell death刊　登：Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS)作　者：Wenxiu Ye*, Shintaro Munemasa, Tomonori Shinya, Wei Wu, Tao Ma, Jiang Lu, Toshinori Kinoshita, Hanae Kaku, Naoto Shibuya and Yoshiyuki Murata* (*共同责任作者)D O I：Stomatal immunity against fungal invasion comprises not only chitin-induced stomatal closure but also chitosan-induced guard cell death | PNAS

＜详细研究内容网站＞
围绕气孔，战斗到底！明确了植物细胞与病原真菌之间“气孔防卫战”结构


＜咨询窗口＞
冈山大学研究生院环境生命科学研究科
教授　村田 芳行
（TEL）086-251-8310
（FAX）086-251-8310

上海交通大学农业与生物学院
助教授　叶 文秀
（TEL）+86-21-34208546
（FAX）+86-21-34208546