【中國科學報】中科院分子植物卓越中心揭示殺蟲真菌“跨界”滅蚊新機制

文章来源:分子植物科学卓越创新中心/植物生理生態研究所  |  发布时间:2019-09-23  |  【打印】 【關閉

  

  本报讯(记者黄辛 见习记者何静)中國科學院分子植物科学卓越创新中心王四宝研究组一项最新研究揭示了杀虫真菌实施跨界抑制昆虫免疫反应并促进感染的新机制。9月20日,该研究成果在线发表于《自然—通讯》。

  殺蟲真菌,在蚊蟲生物防治和阻斷病原傳播上具有巨大優勢,是一種環境友好型的生物殺蟲劑。“開展殺蟲真菌與蚊蟲互作機理研究,對研發高效生物殺蟲劑具有重要意義。”論文通訊作者王四寶介紹。團隊此前研究發現,殺蟲真菌通過抑制腸道免疫來操縱腸道細菌協同殺蚊的互作新機制。病原菌與寄主昆蟲在長期的進攻和防禦“軍備競賽”中,進化出能夠幫助其破壞或抑制昆蟲免疫反應的因子,即效應因子。然而,殺蟲真菌是否也利用效應因子進入昆蟲細胞內靶向調控昆蟲基因的表達來抑制寄主免疫反應卻知之甚少。

  在這項研究中,研究人員發現殺蟲真菌球孢白僵菌剛開始入侵蚊子體壁時,會高表達一種小分子RNA(命名爲milR1),該小分子RNA與承擔物質運輸作用的囊泡結合,以“搭便車”的方式輸送到昆蟲細胞後,與昆蟲細胞內的AGO1蛋白結合,使宿主免疫相關基因“沈默”,導致昆蟲抗真菌免疫系統Toll信號通路“失效”(該免疫通路産生抗菌肽)。當真菌侵入到蚊子血腔後,持續表達的milR1會激活血腔中的黑化免疫反應,産生有殺菌作用的黑色素,此時“聰明”的真菌會主動降低milR1的表達,再次成功逃避蚊子的免疫“攻擊”,最後達到成功侵染並殺死蚊子的目的。

  “這項研究首次揭示了真菌利用小分子RNA作爲效應因子來抑制昆蟲免疫反應達到有效侵染的新機制。”王四寶表示,這一研究不僅發現了殺蟲真菌新的致病機理,而且開辟了一個新的研究方向,爲研發高效生物殺蟲劑提供了新思路。

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

  《中国科学报》 (2019-09-23 第4版 综合)

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