陜西
孫子兵法云：“善守者，藏于九地之下，善攻者，動于九天之上，故能自保而全勝也”。植物和病原體的戰爭，堪比一場高科技諜戰！近期，Plant cell &Environment以封面文章刊登了題為A sugarcane smut fungus effector hijacks plant vacuolar sorting receptor-mediated trafficking to evade host immune detection的文章。中國熱帶農業科學院甘蔗研究中心闕友雄團隊攜手山東農業大學植物保護學院崔海濤團隊、玉林師范學院智慧農業學院凌輝團隊，聯合發現的真菌中一種狡猾的“隱身術”——它把關鍵武器藏進植物的液泡里，成功躲過免疫系統的雷達（圖1）！
圖1 甘蔗黑穗病菌效應蛋白SsPE15逃避免疫識別機制
以上研究不僅揭開了病原體的新伎倆，還為未來設計“新型抗病作物”提供了靈感！且看馬拉加大學的Miguel A. Botella研究團隊在Plant cell &Environment上，發表了題為Hidden in plain sight: fungal effector evades plant immune responses by relocating to the vacuole的評論文章，為我們深度解讀封面文章里黑穗病菌的“液泡隱身術”。
1、植物VS病原體：一場億萬年進化出來的攻防智慧
植物可不是任人欺負的“軟柿子”！它們自帶雙重防御系統：
第一道防線（PTI）：細胞表面的“哨兵”受體（PRRs）一旦發現病原體的分子特征（比如MAMPs），立刻拉響警報，激活廣譜免疫反應！
第二道防線（ETI）：若病原體派出“特工”效應蛋白搞破壞，植物會動用更精銳的“特種部隊”（NLRs受體），精準識別并發動反擊！
然而，道高一尺魔高一丈——甘蔗黑穗病菌（Sporisorium scitamineum）進化出了一套“瞞天過?！钡慕^招！ 一起來欣賞這場微觀世界的“捉迷藏”大戲吧！
圖2 甘蔗黑穗病菌效應蛋白SsPE15逃避免疫識別的分子實驗概覽
2、破解甘蔗黑穗病菌的機關巧計
黑穗病菌的效應蛋白SsPE15竟是個“偽裝大師”！它通過以下步驟成功“隱身”：
鎖定目標：SsPE15“勾搭”上甘蔗的液泡分選受體ScVSR1，假裝成需要運輸到液泡的正常貨物 (圖2A)。
暗度陳倉：借助植物的內膜運輸系統（ER→高爾基體→液泡），SsPE15被偷偷運進液泡，完美避開細胞質中的“免疫雷達”（NLRs）（圖2A）。
反客為主：一旦逃脫監視，真菌便能“毫發無傷”地大肆入侵，讓甘蔗“毫無防備”地生病（圖1，圖2A）！
3、實驗證據的實錘
科學家借助模式植物免疫識別模式細菌假丁香單胞桿菌效應蛋白的分子機制，玩轉“分子拼圖”（圖2B）。作者將SsPE15的C末端（含液泡定位信號）接到細菌效應蛋白AvrRpt2上。結果，這個混合蛋白成功躲進液泡，植物的過敏反應（HR）直接“啞火”！而保留N末端的對照組則被免疫系統逮個正著（圖2C，2D）。
4、待解謎題與抗病新招
進化之謎：真菌為何對液泡情有獨鐘？是為了“茍活”在液泡里搞破壞，還是為了在其他宿主中“切換身份”？這將成為下一步研究的爆點！
跨界應用：這套“液泡隱身術”不僅真菌能用，細菌效應蛋白“嫁接”后也能照搬！未來或可設計“誘餌受體”，讓病原體自投羅網！
農業新希望：摸清病原體的套路后，科學家能針對性改造作物——比如讓液泡分選受體“拒絕幫壞蛋打包”，或開發識別隱藏效應蛋白的新傳感器！
5、聯合團隊介紹
前有發表在著名期刊
New Phytologist上的“A sugarcane smut fungus effector simulates the host endogenous elicitor peptide to suppress plant immunity”合作研究論文，后有
Plant cell & Environment封面文章“A sugarcane smut fungus effector hijacks plant vacuolar sorting receptor-mediated trafficking to evade host immune detection”，中國熱帶農業科學院熱帶生物技術研究所闕友雄團隊、山東農業大學植物保護學院崔海濤團隊、玉林師范學院智慧農業學院凌輝團隊各在天涯、遠隔萬里的精誠合作，持續推進黑穗病菌致病機制和甘蔗抗病機制的解析，為貢獻我國90%食糖總產量的甘蔗產業獻力獻智。該研究得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金、國家熱帶農業科學中心科技創新團隊、廣西自然科學基金、福建省自然科學基金、國家糖料產業技術體系項目、熱帶作物生物育種全國重點實驗室開放課題的資助。
參考文獻：
1.Ling H, Fu X, Huang N, Zhong Z, Liu T, Cui H, Que Y. A sugarcane smut fungus effector hijacks plant vacuolar sorting receptor-mediated trafficking to evade host immune detection. Plant Cell Environ. 2025 Apr 1. doi: 10.1111/pce.15500. Epub ahead of print.
2.Ling H, Fu X, Huang N, Zhong Z, Su W, Lin W, Cui H, Que Y. A sugarcane smut fungus effector simulates the host endogenous elicitor peptide to suppress plant immunity. New Phytol. 2022 Jan; 233(2):919-933. doi: 10.1111/nph.17835. Epub 2021 Nov 12.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/pce.15628
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