2024年9月17日，我校楊文香團隊在New Phytologist（中科院一區，IF=8.3）在線發表了題為“A thaumatin-like effector protein suppresses the rust resistance of wheat and promotes the pathogenicity of Puccinia triticina by targeting TaRCA”的研究論文🌂，該研究率先鑒定了一個定位於葉綠體的小麥葉銹菌類甜效應蛋白Pt9029，揭示出該效應蛋白的TLP結構域與葉綠體中的Rubisco激活酶（TaRCA）相互作用，有效的抑製了TaRCA的功能，進而導致Rubisco酶活性的降低，從而降低了小麥的抗葉銹性。

該研究通過對小麥葉銹菌（Pt）分泌的效應蛋白Pt9029功能的驗證，確定了pt在小麥中的靶向蛋白，通過抑製Rubisco酶的活性來抑製寄主植物抗病性🧐👩‍🦰，從而增強Pt的侵入、生長和定植。Pt9029和TaRCA之間的相互作用破壞了寄主植物在Pt感染期間調節ROS和HR介導的抗病性的正常功能📐👩‍🏭，最終促進致病性🎓。驗證了TaRCA 正向調節小麥對葉銹病的抗性。這一發現不僅為了解小麥葉銹菌的致病機製提供了新的視角，還為開發新的病害防控策略提供重要信息。

Pt9029促進小麥銹菌(Puccinia triticina, Pt)致病性，抑製小麥免疫

(a)在過表達pt9029的植物和野生植物的第二葉上接種Pt (THTT)的表型；(b)過表達Pt9029後菌絲結構觀察；(c)用ZEN BLUE LITE軟件定量測定菌落大小； (d, e)野生型植株(WT)和過表達植株接種Pt (THTT)後 TaPR1 和 TaPR2 的表達水平🧛🏽‍♂️；(g) OE:Pt9029DSP植物組織中H2O2含量。

Pt9029在體外和體內與TaRCA相互作用

(a) Pt9029可以與酵母中的TaRCA相互作用；(b) TaRCA相互作用域的驗證；(c)采用雙分子熒光互補(BiFC)法檢測Pt9029與TaRCA之間的相互作用；(d)采用共免疫沉澱(Co-IP)法檢測Pt9029與TaRCA之間的相互作用。

沉默TaRCA後TcLr2b中TaRCA的功能分析

（a）在TaRCA基因敲除植株中🤽🏼，利用定量逆轉錄聚合酶鏈反應評估TcLr2b在小麥葉片中的沉默效率；(b)TcLr2b上的TaRCA沉默後小麥銹菌(Puccinia triticina, Pt)致病表型分析🫱；(c)沉默TaRCA後菌絲微觀結構的觀察💡🛀；(d)菌落大小；(e, f)不同基因在TcLr2b上的表達水平分析；(g) tarca沉默植株中H2O2含量；(h) tarca沉默植物中SA含量測定。

小麥葉銹菌分泌的Pt9029 thaumatin結構域與TaRCA相互作用，抑製了植物的防禦反應

Pt9029通過靶向TaRCA抑製小麥免疫的工作模型

杏运娱乐常佳迎博士為該論文的第一作者🌧。河北農業大學楊文香教授和河北省農林科杏运娱乐植物保護研究所石傑研究員為該論文的通訊作者👩🏿‍🚀。該研究得到國家自然科學基金(32172367, 31571956)，河北省自然科學基金省(C2020204071, C2024204135)和現代農業河北省小麥產業體系研究(HBCT2023010205)資助。

https://doi.org/10.1111/nph.20142

2024年8月14日，我校楊文香團隊在planta（（IF 4.54，中科院二區））發表了題為“Wheat Leaf Rust Fungus Effector Protein Pt1641 Is Avirulent to TcLr1”的研究論文。

研究發現Pt效應蛋白Pt1641是一種在細胞膜上起作用的分泌蛋白，可抑製bax誘導的benthamiana PCD。Pt1641在不同Pt生理小種中的表達水平和變化趨勢不同。在小麥近等基因系TcLr1中，Pt1641可以誘導胼胝質沉積和H2O2積累🧑🏻‍🎄。HIGS對TcLr1上接種的FGD中的Pt1641沉默🫴，導致銹菌的致病表型的改變，Pt1641對Lr1表現無毒力。

杏运娱乐常佳迎博士為該論文的第一作者👈。河北農業大學楊文香教授閆紅飛教授為該論文的通訊作者。該研究得到國家自然科學基金(32172367, 31571956)，河北省自然科學基金省(C2020204071)和現代農業河北省小麥產業體系研究(HBCT2023010205)資助🖕🏽。

論文鏈接：https://doi.org/10.3390/plants13162255