【中國(guó)科學(xué)報(bào)】中科院分子植物卓越中心揭示殺蟲(chóng)真菌“跨界”滅蚊新機(jī)制

文章來(lái)源:分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心/植物生理生態(tài)研究所  |  發(fā)布時(shí)間:2019-09-23  |  【打印】 【關(guān)閉

  

  本報(bào)訊(記者黃辛 見(jiàn)習(xí)記者何靜)中國(guó)科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心王四寶研究組一項(xiàng)最新研究揭示了殺蟲(chóng)真菌實(shí)施跨界抑制昆蟲(chóng)免疫反應(yīng)并促進(jìn)感染的新機(jī)制。9月20日,該研究成果在線發(fā)表于《自然—通訊》。

  殺蟲(chóng)真菌,在蚊蟲(chóng)生物防治和阻斷病原傳播上具有巨大優(yōu)勢(shì),是一種環(huán)境友好型的生物殺蟲(chóng)劑?!伴_(kāi)展殺蟲(chóng)真菌與蚊蟲(chóng)互作機(jī)理研究,對(duì)研發(fā)高效生物殺蟲(chóng)劑具有重要意義。”論文通訊作者王四寶介紹。團(tuán)隊(duì)此前研究發(fā)現(xiàn),殺蟲(chóng)真菌通過(guò)抑制腸道免疫來(lái)操縱腸道細(xì)菌協(xié)同殺蚊的互作新機(jī)制。病原菌與寄主昆蟲(chóng)在長(zhǎng)期的進(jìn)攻和防御“軍備競(jìng)賽”中,進(jìn)化出能夠幫助其破壞或抑制昆蟲(chóng)免疫反應(yīng)的因子,即效應(yīng)因子。然而,殺蟲(chóng)真菌是否也利用效應(yīng)因子進(jìn)入昆蟲(chóng)細(xì)胞內(nèi)靶向調(diào)控昆蟲(chóng)基因的表達(dá)來(lái)抑制寄主免疫反應(yīng)卻知之甚少。

  在這項(xiàng)研究中,研究人員發(fā)現(xiàn)殺蟲(chóng)真菌球孢白僵菌剛開(kāi)始入侵蚊子體壁時(shí),會(huì)高表達(dá)一種小分子RNA(命名為milR1),該小分子RNA與承擔(dān)物質(zhì)運(yùn)輸作用的囊泡結(jié)合,以“搭便車(chē)”的方式輸送到昆蟲(chóng)細(xì)胞后,與昆蟲(chóng)細(xì)胞內(nèi)的AGO1蛋白結(jié)合,使宿主免疫相關(guān)基因“沉默”,導(dǎo)致昆蟲(chóng)抗真菌免疫系統(tǒng)Toll信號(hào)通路“失效”(該免疫通路產(chǎn)生抗菌肽)。當(dāng)真菌侵入到蚊子血腔后,持續(xù)表達(dá)的milR1會(huì)激活血腔中的黑化免疫反應(yīng),產(chǎn)生有殺菌作用的黑色素,此時(shí)“聰明”的真菌會(huì)主動(dòng)降低milR1的表達(dá),再次成功逃避蚊子的免疫“攻擊”,最后達(dá)到成功侵染并殺死蚊子的目的。

  “這項(xiàng)研究首次揭示了真菌利用小分子RNA作為效應(yīng)因子來(lái)抑制昆蟲(chóng)免疫反應(yīng)達(dá)到有效侵染的新機(jī)制?!蓖跛膶毐硎?,這一研究不僅發(fā)現(xiàn)了殺蟲(chóng)真菌新的致病機(jī)理,而且開(kāi)辟了一個(gè)新的研究方向,為研發(fā)高效生物殺蟲(chóng)劑提供了新思路。

  相關(guān)論文信息: https://doi.org/10.1038/s41467-019-12323-1  

  《中國(guó)科學(xué)報(bào)》 (2019-09-23 第4版 綜合)

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