近日，环植所热带果树病害研究团队在去腺苷酸化调控稻瘟病菌致病的分子机制方面取得新进展。首次系统揭示了Pan2-Pan3去腺苷酸化复合体通过调控mRNA质量控制，协调稻瘟菌附着胞成熟、自噬及代谢重编程的分子机制，为开发靶向RNA代谢的新型作物病害防控策略提供了全新靶点。
稻瘟菌引发的稻瘟病是水稻生产中最具毁灭性的真菌病害之一，每年造成的产量损失可养活数亿人口。稻瘟菌成功侵染依赖于功能性附着胞的形成——通过积累膨压穿透寄主表皮，这一过程需要糖原/脂质动员、自噬激活、活性氧解毒等一系列精准协调的生物学事件。去腺苷酸化是真核生物mRNA命运调控的核心检查点，但该过程在真菌致病中的作用此前尚未被深入解析。
团队在稻瘟病菌中鉴定到Pan2和Pan3两个保守亚基，二者形成功能性复合体并定位于P-body细胞器，体外酶活实验表明，该复合体具有去腺苷酸化活性，可直接修剪mRNA的poly(A)尾。Pan2和Pan3单缺失和双缺失突变体表型明显：营养生长减慢、致病力受损、附着胞形成延迟，糖原和脂质的动员效率显著降低、自噬受阻。进一步验证发现，自噬调控基因ATG5、内质网质量控制基因GLS2及活性氧解毒基因DES1是Pan2-Pan3复合体的直接靶标——该复合体通过修剪这些mRNA的poly(A)尾，维持其稳定性并保障蛋白有效翻译，进而调控稻瘟菌的侵染能力。
图1 Pan2-Pan3复合体调控自噬、内质网质控系统和活性氧解毒促进致病的机制
相关研究结果以“Pan2-Pan3 Complex-Mediated Deadenylation Enforces mRNA Quality Control for Infection of the Rice Blast Fungus”为题发表在国际著名学术期刊《Advanced Science》（中科院1区TOP，IF=14.1）。环植所为论文第一完成单位，华中农业大学博士研究生吕子威、中国热带农业科学院热带生物技术研究所助理研究员冯筠庭及韩国首尔国立大学硕士研究生周燊贤为共同第一作者，环植所植物病害研究室陈灯副研究员和华中农业大学植物科学技术学院陈小林教授为共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、湖北省自然科学基金和中央级公益性科研院所基本科研业务费专项的资助。
论文链接：https://doi.org/10.1002/advs.202518269
