我校科研团队在植物病原微生物-灰霉菌致病分子机理及植物多层免疫激活的研究领域取得系列新进展
2025年12月31日国际植物科学领域权威期刊Molecular Plant Pathology（IF5 year=5.6，中科院一区）在线发表了武汉轻工大学生命科学与技术学院，植物病理学课题组/资源与环境微生物应用中心毕凯副教授、朱闻君副教授合作完成的研究论文“Secreted glycoside hydrolase BcGH61 from Botrytis cinerea induces cell death by the apoplastic location and triggers intracellular immune perception”。
植物细胞死亡诱导蛋白（CIDPs）是死体营养型病原体灰霉菌（Botrytis cinerea）侵染过程中的关键媒介，使其能够在广泛的植物宿主范围内实现成功定殖。本研究从灰霉菌中鉴定出一种新型植物细胞死亡诱导蛋白BcGH61，该蛋白具有双重活性：既能引发严重的植物细胞死亡，同时又能激发宿主防御反应。功能分析表明：其完整的细胞死亡诱导能力依赖于植物细胞质外体空间定位、完整的糖苷水解酶活性、两个保守的半胱氨酸残基以及第193-240位氨基酸间的特定结构基序。值得注意的是，该蛋白的植物毒性活性作用机制并不依赖于植物细胞中经典的免疫共受体BAK1和SOBIR1。在病原侵染过程中，bcgh61基因表达显著上调。虽然bcgh61基因缺失突变体未表现出明显的生长发育缺陷，但其致病力严重减弱，证实BcGH61蛋白是灰霉菌的关键致病因子。此外，本研究鉴定出本氏烟过敏反应结合蛋白NbHrBP1是灰霉菌侵染过程中BcGH61的直接互作蛋白，该蛋白在细胞内免疫识别中发挥作用，但不参与细胞死亡诱导。综上所述，本研究证明BcGH61是通过其植物毒性活性建立宿主植物侵染的新型关键毒力因子，并揭示了基于NbHrBP1的植物免疫监测系统通过识别真菌分泌蛋白来抵抗死体营养型病原体的核心防御策略。
图1 BcGH61蛋白介导的灰霉菌侵染分子机制模式图
武汉轻工大学为主导本项研究及论文发表的第一署名单位，我校朱闻君副教授为本论文的第一作者，毕凯副教授为本论文的通讯作者，以色列特拉维夫大学博士生王紫瑶（我校2025年毕业硕士研究生）、博士后梁勇、实验室硕士研究生郑灿、方敏、黄彬彬、聂晓飞也参与了本论文的相关研究。相关工作得到国家自然科学基金面上项目，国家留学基金委，以及武汉轻工大学校立杰青项目的资助。
此外，2025年12月20日，我校科研团队与特拉维夫大学植物科学与食品安全系Amir Sharon教授团队合作，于国际顶级植物学期刊Molecular Plant （IF5 year=25.8，中科院一区，植物科学研究类期刊中排名全球第一）杂志在线发表了题为Activation of multilayered plant immunity through spatiotemporal expression of Botrytis cinerea BcCrh1-derived dual epitopes的研究论文。该研究首次从灰霉菌细胞死亡诱导蛋白（CDIP）BcCrh1中鉴定出两个新型免疫原性表位，并通过精准基因调控技术实现双表位仅在植物受到病原体侵袭时才表达，从而在植物细胞内外实现时空协同激活免疫反应。这种策略显著增强了植物对坏死死体营养型病原菌和生物活体营养型病原菌的抗性，同时避免了传统持续性免疫激活策略带来的寄主植物生长代价。该工作不仅揭示了植物多层免疫激活的分子机制，也为基于CDIPs的可持续作物病害绿色安全防控提供了全新策略，为开发耐抗病且生长稳健的作物提供了新的科学视角。我校毕凯副教授（第二作者）和2025年毕业硕士研究生王紫瑶（现为以色列特拉维夫大学博士生）参与了该项研究工作。
图2灰霉菌BcCrh1衍生表位时空表达激活植物多层免疫的示意图
据悉，我校朱闻君副教授和毕凯副教授领衔的植物病理学课题组在多项国家自然科学基金项目持续支持下，坚持“四个面向”的战略导向，开展有组织的科研工作，同国内外顶尖科研院所开展广泛学术合作，近年来持续在植物病理学学科领域取得多项重要进展（Nature Communication 2021、Trends in Plant Science 2022，Environmental Microbiology 2022，Nature Communication 2022，Plant Science 2025，Molecular Plant Pathology 2025，Molecular Plant 2025），也为我校“植物学与动物学”学科进入ESI全球排名前1﹪做出重要贡献。实验室近年陆续有优秀硕士毕业生被成功推荐至国内外顶尖高校继续攻读博士学位（其中2024年硕士毕业生宋宣同就读于武汉大学；2025年硕士毕业生王紫瑶全额奖学金就读于以色列特拉维夫大学）。该研究团队欢迎对植物病理学研究方向感兴趣的同学报考课题组硕士研究生，也欢迎本科阶段有志于探索未知生命科学世界的同学课余时间来实验室学习。
最新论文链接：
1. https://bsppjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/mpp.70199
2. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1674205225004496
