看芸薹根肿菌如何劫持植物的蔗糖？

2018年11月9日，Plant Cell杂志在线发表了波兰科学院植物遗传研究所Robert Malinowski课题组题为“芸薹根肿菌刺激植物早期韧皮部分化及诱导蔗糖转运蛋白表达”的研究论文。该论文描述了芸薹根肿菌如何通过刺激根韧皮部的分化和韧皮部特异性表达糖转运蛋白SWEET11和SWEET12，增加其向感染部位递送蔗糖的能力，从而与宿主建立长期摄食关系。

芸薹根肿菌通过根毛细胞感染植物，产生次生游动孢子，将其从根毛细胞释放到土壤中。释放的游动孢子是韧皮部组织继发感染的来源，继而形成根肿块，因此植物表现为根肿病。在这项工作中，研究者发现芸薹根肿菌感染植物后，韧皮部所有细胞类型的数量都增加了，并且诱导了韧皮部相关基因的表达；其下胚轴内的韧皮部细胞中蔗糖转体蛋白SWEET11和SWEET12的水平增加。研究者还发现芸薹根肿菌感染会导致感染部位形成强烈的蔗糖积累，而SWEET11/12双突变体在向病原体的糖转运中受损，延迟了根肿病的进展，进一步证实了蔗糖的转运对于根肿块的发育至关重要。

因此，该研究表明，芸薹根肿菌感染植物根部后，诱导SWEET11和SWEET12基因的表达，故增加了向感染部位递送蔗糖的能力，同时引发早期韧皮部分化相关基因（OPS，BRX和CVP2）的重编程，导致韧皮部复杂性增加。故这项工作突出了精确调节糖分配对植物—病原体相互作用的重要性。