看蕓薹根腫菌如何劫持植物的蔗糖？

2018年11月9日，Plant Cell雜志在線發表了波蘭科學院植物遺傳研究所Robert Malinowski課題組題為“蕓薹根腫菌刺激植物早期韌皮部分化及誘導蔗糖轉運蛋白表達”的研究論文。該論文描述了蕓薹根腫菌如何通過刺激根韌皮部的分化和韌皮部特異性表達糖轉運蛋白SWEET11和SWEET12，增加其向感染部位遞送蔗糖的能力，從而與宿主建立長期攝食關系。

蕓薹根腫菌通過根毛細胞感染植物，產生次生游動孢子，將其從根毛細胞釋放到土壤中。釋放的游動孢子是韌皮部組織繼發感染的來源，繼而形成根腫塊，因此植物表現為根腫病。在這項工作中，研究者發現蕓薹根腫菌感染植物后，韌皮部所有細胞類型的數量都增加了，并且誘導了韌皮部相關基因的表達；其下胚軸內的韌皮部細胞中蔗糖轉體蛋白SWEET11和SWEET12的水平增加。研究者還發現蕓薹根腫菌感染會導致感染部位形成強烈的蔗糖積累，而SWEET11/12雙突變體在向病原體的糖轉運中受損，延遲了根腫病的進展，進一步證實了蔗糖的轉運對于根腫塊的發育至關重要。

因此，該研究表明，蕓薹根腫菌感染植物根部后，誘導SWEET11和SWEET12基因的表達，故增加了向感染部位遞送蔗糖的能力，同時引發早期韌皮部分化相關基因（OPS，BRX和CVP2）的重編程，導致韌皮部復雜性增加。故這項工作突出了精確調節糖分配對植物—病原體相互作用的重要性。