华南农业大学植物保护学院教授卓侃/副教授林柏荣团队在国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的资助下，研究发现植物线虫线粒体蛋白跨界触发植物免疫反应。近日，相关成果发表于《尖端科学》（Advanced Science）。
论文第一作者林柏荣表示，该研究发现根结线虫的热不稳定延长因子（EF-Tu）在线虫寄生阶段表达上升，且EF-Tu蛋白序列在线虫中保守。酵母异源表达证实爪哇根结线虫的EF-Tu（MjEF-Tu）定位于线粒体。免疫组化实验发现线粒体蛋白MjEF-Tu可在爪哇根结线虫寄生过程中分泌到植物质外体中，在线虫寄生后期还可在巨型细胞中检测到。
进一步研究发现MjEF-Tu蛋白通过与拟南芥的模式识别受体AtEFR相互作用，触发由AtEFR介导的植物典型防御反应。由于MjEF-Tu的存在，爪哇根结线虫蛋白分泌组和线粒体提取物也能通过AtEFR诱导植物免疫反应。线虫EF-Tu的N末端的18个氨基酸残基组成的肽段（Nelf18）是其主要免疫活性区域，来自爪哇根结线虫、拟禾本科根结线虫、最短尾短体线虫和大豆孢囊线虫的Nelf18均可触发植物免疫反应。此外，Nelf18显著增强了植物对线虫、病毒和细菌等不同病原物的抗性，且抗性依赖于AtEFR。
该研究首次证实了病原物线粒体蛋白可作为跨界信号分子分泌至寄主体内发挥作用，同时鉴定了首个植物寄生动物来源的蛋白类PAMP/PRR对，为寄主-病原物互作机制研究提供了新视角。
相关论文信息：https://doi.org/10.1002/advs.202412968
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