我校植物保护学院程晓非教授团队在《Plant Cell》发表最新研究成果
管理员 2025年09月28日 09:11 浏览次数:

9月24日,我校植物保护学院程晓非教授团队在中科院1区Top期刊《Plant Cell》(IF5 years=12.1)在线发表题为《A plant RNA virus hijacks a membrane-anchored dual-specificity phosphatase to attenuate MAPK-mediated immunity for robust infection》的研究论文。研究揭示了植物双特异性磷酸酶(Dual specificity phosphatase,DSP)在芜菁花叶病毒(turnip mosaic virus,TuMV)侵染中的作用,阐明了TuMV的P3蛋白能够利用DSP4抑制丝裂原活化蛋白激酶(Mitogen-activated protein kinases,MAPK)介导的植物抗病毒反应,从而促进病毒致病的新机制。本论文得到《Plant Cell》当期In brief专题评述。

MAPK级联途径是植物响应环境胁迫的关键磷酸化信号通路。非典型DSPs是植物特有的一类蛋白磷酸酶,能够通过负调控MAPK的活性来调控植物对非生物胁迫的抗性。该论文以马铃薯Y病毒属(Potyvirus)的TuMV为模式病毒,报道了DSP4促进病毒侵染的分子机制。该研究发现,DSP4通过C末端翻译后修饰锚定在细胞内膜上,膜定位的DSP4与MPK6、MPK3互作并使其去磷酸化,进而维持正常条件下植物MAPK级联途径的抑制状态,避免植物免疫被错误激活;在病原侵染条件下,DSP4从膜上脱落,保证MAPK级联途径和植物免疫的高效激活;而在TuMV侵染条件下,病毒的P3蛋白胁持DSP4,增强其膜定位,以促进DSP4对MPK的去磷酸化,抑制MAPK级联途径的激活,以促进病毒侵染。该研究深化了我们对马铃薯Y病毒属病毒致病机制的理解,也为未来大豆、马铃薯等作物的抗病毒抗性改良奠定了理论基础。

我校已毕业的博士研究生栾雅梦和在读博士研究生姜雪为共同第一作者,植物保护学院教授程晓非、副教授武晓云为该论文的通讯作者,东北农业大学为通讯单位。我校分子植物病毒学团队已毕业的硕士研究生王宇婷、博士研究生柴孟竹参与了该研究。该研究获加拿大农业与农业食品部(AAFC)、自然科学与工程研究委员会(NSERC)的王爱明教授团队、中国农业科学院植物保护研究所李方方研究员参与了本研究。中国科学院遗传与发育生物学研究所周俭民研究员、中国科学院微生物研究所研究员邱金龙研究员、浙江大学生命科学学院徐娟教授提供了mpk3、mpk6等实验材料。本研究得到国家自然科学基金(32470152; 32022071)、黑龙江省自然科学基金(TD2022C003)以及和贵州大学绿色农药全国重点实验室开放基金(Qianjiaoji[2023]115)的支持。

原文链接:

https://academic.oup.com/plcell/advance-article/doi/10.1093/plcell/koaf232/8262837

作者简介:

程晓非,博士,博士生导师,东北农业大学三级教授,黑龙江省高层次人才(B类)、东农学者计划高层次人才“杰出学者JC1”,东北农业大学-西班牙国家生物技术中心农作物健康国际联合研究中心主任,东北农业大学分子植物病毒学团队带头人。主要从事植物抗病毒免疫研究,以通讯作者在PNAS、Nature Communications、Plant Cell、Trends in Microbiology、Journal of Integrative Plant Biology、Plant Biotechnology Journal等期刊发表论文70余篇。先后获中国农学会青年科技奖、黑龙江省植保科技科学研究类一等奖等荣誉。

武晓云,副教授,博士,硕士生导师,黑龙江省优秀青年教师基础研究支持计划入选者,东农学者计划学术骨干,主要从事植物病毒学研究,以第一或通讯作者在PNAS、Nature Communications、Plant Biotechnology Journal、Journal of Virology等期刊发表论文30余篇。


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