【科研进展】刘杰教授在植物-病原菌互作的营养转运机制研究方面取得新进展

活体营养专性寄生真菌（锈菌、白粉菌等）利用吸器从寄主植物中吸收糖分等营养物质供其生长发育所需。病菌侵染过程中，寄主细胞内糖分首先完成细胞质到吸器外间质(extrahaustorial matrix)的跨膜转运，然后再被定位于吸器膜的糖转运蛋白运输至吸器。然而，目前对于寄主细胞糖分跨EHM转运过程及其作用机制尚不清楚。

近日，康振生院士团队与马里兰大学萧顺元教授团队合作在New Phytologist杂志在线发表了题为“AtSTP8, an endoplasmic reticulum-localized monosaccharide transporter from Arabidopsis, is recruited to the extrahaustorial membrane during powdery mildew infection”的研究论文。该研究发现定位于endoplasmic reticulum (ER)的拟南芥糖转运蛋白AtSTP8在白粉菌侵染过程中被招募到吸器外质膜EHM，可能在寄主糖分向病菌的跨膜转运过程起重要作用。生命科学学院刘杰教授为该论文的第一作者，康振生院士和马里兰大学萧顺元教授为该论文共同通讯作者。该论文得到了国家重点研发计划，国家自然科学基金等项目的资助。

研究通过对拟南芥STP(sugar transporter protein)家族14个成员的亚细胞定位进行分析，发现AtSTP2、AtSTP6定位于液泡膜，AtSTP8定位于ER，而其他家族成员均定位于细胞质膜；接种白粉菌后，也只有呈现定位差异的三个成员AtSTP2、AtSTP6 和AtSTP8分布于吸器周围，时空表达特征及共定位分析（FM4-64/RPW8.2）明确AtSTP8定位于EHM（图1）。酵母突变体互补显示AtSTP8具有广谱的糖转运活性。此外，过表达AtSTP8能够促进拟南芥对白粉菌的感病性并增加叶片的己糖含量，而AtSTP8基因缺失突变体与对照相比，其抗病性没有呈现明显的变化，推测可能存在功能冗余基因。该研究首次发现定位于EHM的糖转运蛋白，研究结果为进一步解析寄主细胞糖分跨EHM转运过程及其作用机制奠定基础。

                                                                                                                                      图1 AtSTP8定位于EHM

   原文链接：https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/nph.17347

                                                                                                                                                                                                                                             编辑：黄海瀛

                                                                                                                                                                                                                                             终审：林雁冰