稻瘟病菌生殖细胞分化机制研究成果发表在《Scientific Reports》杂志上

稻瘟病是全世界最具破坏性的水稻疾病之一，严重威胁着全球的粮食安全，其造成的水稻产量损失可高达15-30%。据测算，由于稻瘟病的危害，全球范围内每年减产的水稻足以养活6000万以上人口。稻瘟病是由丝状真菌-稻梨孢引起，类似稻梨孢的病原真菌也能感染其他禾本科植物，引发如小麦全蚀病和草坪草灰斑病等重要植物疾病。近年来传播至整个南美、对小麦生产造成严重威胁的麦瘟病也属此类。因此，在过去30年里，有关稻瘟病菌的研究热度不断升温，成为研究真菌病原与寄主植物互作关系的模式系统。

稻瘟病病原真菌营养菌丝分化产生的分生孢子在疫病传播过程中起到决定性作用，分生孢子可谓是稻瘟病流行传播的元凶。至今为止，绝大多数研究都是针对分生孢子和附着胞的发育、穿透以及侵入后生长等过程，而对于生殖细胞如何从营养菌丝分化出来、进而产生分生孢子这一源头问题，尚未有机理研究成果报道。董波博士等发现arrestin路径对稻瘟病菌生殖细胞分化产生分生孢子的调控起到至关重要的作用。arrestin蛋白与G蛋白一样，可以结合G-蛋白耦合受体，arrestin蛋白的结合可以抑制受体信号传导，而G蛋白的结合则起到传递其信号的作用，两者共同作用确保信号合理适度的释放。研究表明，该arrestin基因的缺失导致稻瘟病菌生殖细胞分化模式发生根本性改变，即孢模式从合轴式变成向顶式。进一步研究发现，该蛋白与自噬泡共定位，其转运模式与自噬泡转运也完全吻合，不同于其他arrestin蛋白关联细胞内吞过程，原创性地提出了arrestin蛋白参与致病菌病害循环的全新作用模式。

该研究首次明确了arrestin蛋白对致病菌生殖细胞分化过程的调控作用，并揭示了alpha-arrestin蛋与细胞自噬过程的联系，开创了alpha-arrestin信号途径调控网络在致病菌病害循环中的作用模式研究。研究成果有利于提高人们对丝状真菌生殖细胞形成机理的认识，对深入开展致病真菌arrestin蛋白介导的信号转导方面的研究以及利用致病相关基因开发抗稻瘟病药物方面的应用，具有重要的科学意义和指导价值。（病生所）