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孙子兵法云：“善守者，藏于九地之下，善攻者，动于九天之上，故能自保而全胜也”。植物和病原体的战争，堪比一场高科技谍战！最近Plant cell &Environment以封面文章刊登了题为“A sugarcane smut fungus effector hijacks plant vacuolar sorting receptor-mediated trafficking to evade host immune detection”的文章。中国热带农业科学院甘蔗研究中心阙友雄团队携手山东农业大学植物保护学院崔海涛团队、玉林师范学院智慧农业学院凌辉团队，联合发现的真菌中一种狡猾的“隐身术”——它把关键武器藏进植物的液泡里，成功躲过免疫系统的雷达（图1）！
图1 甘蔗黑穗病菌效应蛋白SsPE15逃避免疫识别机制
以上研究不仅揭开了病原体的新伎俩，还为未来设计“新型抗病作物”提供了灵感！且看马拉加大学的Miguel A. Botella研究团队在Plant cell &Environment上，发表了题为“Hidden in plain sight: fungal effector evades plant immune responses by relocating to the vacuole”的评论文章，为我们深度解读封面文章里黑穗病菌的“液泡隐身术”。
1、植物VS病原体：一场亿万年进化出来的攻防智慧
植物可不是任人欺负的“软柿子”！它们自带双重防御系统：
第一道防线（PTI）：细胞表面的“哨兵”受体（PRRs）一旦发现病原体的分子特征（比如MAMPs），立刻拉响警报，激活广谱免疫反应！
第二道防线（ETI）：若病原体派出“特工”效应蛋白搞破坏，植物会动用更精锐的“特种部队”（NLRs受体），精准识别并发动反击！
然而，道高一尺魔高一丈——甘蔗黑穗病菌（Sporisorium scitamineum）进化出了一套“瞒天过海”的绝招！ 一起来欣赏这场微观世界的“捉迷藏”大戏吧！
图2 甘蔗黑穗病菌效应蛋白SsPE15逃避免疫识别的分子实验概览
2、破解甘蔗黑穗病菌的机关巧计
黑穗病菌的效应蛋白SsPE15竟是个“伪装大师”！它通过以下步骤成功“隐身”：
锁定目标：SsPE15“勾搭”上甘蔗的液泡分选受体ScVSR1，假装成需要运输到液泡的正常货物 (图2A)。
暗度陈仓：借助植物的内膜运输系统（ER→高尔基体→液泡），SsPE15被偷偷运进液泡，完美避开细胞质中的“免疫雷达”（NLRs）（图2A）。
反客为主：一旦逃脱监视，真菌便能“毫发无伤”地大肆入侵，让甘蔗“毫无防备”地生病（图1，图2A）！
3、实验证据的实锤
科学家借助模式植物免疫识别模式细菌假丁香单胞杆菌效应蛋白的分子机制，玩转“分子拼图”（图2B）。作者将SsPE15的C末端（含液泡定位信号）接到细菌效应蛋白AvrRpt2上。结果，这个混合蛋白成功躲进液泡，植物的过敏反应（HR）直接“哑火”！而保留N末端的对照组则被免疫系统逮个正着（图2C，2D）。
4、待解谜题与抗病新招
进化之谜：真菌为何对液泡情有独钟？是为了“苟活”在液泡里搞破坏，还是为了在其他宿主中“切换身份”？这将成为下一步研究的爆点！
跨界应用：这套“液泡隐身术”不仅真菌能用，细菌效应蛋白“嫁接”后也能照搬！未来或可设计“诱饵受体”，让病原体自投罗网！
农业新希望：摸清病原体的套路后，科学家能针对性改造作物——比如让液泡分选受体“拒绝帮坏蛋打包”，或开发识别隐藏效应蛋白的新传感器！
5、联合团队介绍
前有发表在著名期刊New Phytologist上的“A sugarcane smut fungus effector simulates the host endogenous elicitor peptide to suppress plant immunity”合作研究论文，后有Plant cell & Environment封面文章“A sugarcane smut fungus effector hijacks plant vacuolar sorting receptor-mediated trafficking to evade host immune detection”，中国热带农业科学院热带生物技术研究所阙友雄团队、山东农业大学植物保护学院崔海涛团队、玉林师范学院智慧农业学院凌辉团队各在天涯、远隔万里的精诚合作，持续推进黑穗病菌致病机制和甘蔗抗病机制的解析，为贡献我国90%食糖总产量的甘蔗产业献力献智。该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、国家热带农业科学中心科技创新团队、广西自然科学基金、福建省自然科学基金、国家糖料产业技术体系项目、热带作物生物育种全国重点实验室开放课题的资助。
原文链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/pce.15628
参考文献：
1. Ling H, Fu X, Huang N, Zhong Z, Liu T, Cui H, Que Y. A sugarcane smut fungus effector hijacks plant vacuolar sorting receptor-mediated trafficking to evade host immune detection. Plant Cell Environ. 2025 Apr 1. doi: 10.1111/pce.15500. Epub ahead of print.
2. Ling H, Fu X, Huang N, Zhong Z, Su W, Lin W, Cui H, Que Y. A sugarcane smut fungus effector simulates the host endogenous elicitor peptide to suppress plant immunity. New Phytol. 2022 Jan; 233(2):919-933. doi: 10.1111/nph.17835. Epub 2021 Nov 12.
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