植物病原卵菌通过向宿主细胞传递一系列效应蛋白来调控植物细胞免疫和促进病原菌定植。近年来，研究发现部分的效应蛋白定位于寄主核细胞干扰植物免疫反应。蛋白质核输入通道是通过importin-á与一个短的核定位信号序列(NLS)结合，与importin-â相互作用，并通过核孔复合物运输蛋白进入植物细胞核。
近日， Horticulture Research 在线发表了西北农林科技大学葡萄种质资源与育种团队题为 Importin-ás are required for the nuclear localization and function of the Plasmopara viticola effector PvAVH53 的研究论文。该研究揭示了核输入蛋白importin-ás改变了霜霉菌效应因子PvAVH53在植物中的亚细胞定位，而且影响PvAVH53在*草烟**细胞中的致死功能。
该研究发现，葡萄霜霉菌RxLR效应子PvAVH53与葡萄核输入蛋白互作(VvImpá和VvImpá4)，通过核输入蛋白importin-á，定位于细胞核并触发*草烟**细胞死亡。在PvAVH53缺失一个核定位信号(NLS)序列或增加一个核输出信号(NES)序列，会改变PvAVH53的核定位，减少其触发细胞死亡的能力。通过病毒诱导基因沉默(VIGS)抑制*草烟**核输入基因NbImp-á1和NbImp-á2，也可以改变PvAVH53的核定位和减弱诱导*草烟**细胞死亡的能力。
同样，通过CRISPR/Cas13a通过体内靶向RNA瞬时沉默VvImpá/á4在葡萄中的表达，发现减少importin-á基因的表达导致葡萄对葡萄霜霉菌的敏感性增加。结果表明importin-ás是PvAVH53的核定位和功能所必需的，也是宿主先天免疫所必需的。研究结果为了解importin-á对葡萄霜霉病的防御反应提供了理论依据。
Fig. 2: Y2H assay showing that PvAVH53 interacts with Vitis vinifera VvImpα/α4.
Fig. 3: PvAVH53 and VvImpαs localize to and interact in the Vitis vinifera cell nucleus.
Fig.5: NbImpα1/2 silencing reduces plant growth and disturbs the nuclear localization of PvAVH53.
Fig.6: NbImpα1/2 silencing decreases the cell death triggered by PvAVH53 but PvAVH54804 does not.
Fig.7: Silencing changes the sublocalization of AVH53 and promotes the susceptibility of V.vinifera.
该研究在西北农林科技大学旱区作物逆境生物学国家重点实验室、农业农村部西北地区园艺作物生物学与种质创质重点实验室完成，博士生陈婷婷为该研究的第一作者，徐炎教授为该研究的通讯作者。该研究得到了国家自然基金(31872054，31672115)资助。
文章链接：
https://www.nature.com/articles/s41438-021-00482-6
关于园艺研究
Horticulture Research 是由南京农业大学与自然出版集团（现Springer Nature）合作创办的英文期刊，是Nature旗下唯一的园艺领域专刊。所有关于园艺作物的基础和理论研究都可以投稿。Horticulture Research 科睿唯安JCR2019影响因子：5.404，位于园艺一区（第1/36名），植物科学一区（第16/234名），遗传学一区（第24/177名）。2019年中科院期刊分区（基础版）：位于园艺小类一区，植物科学小类一区，农林科学大类一区（Top期刊）。