水稻纹枯病（Rice sheath blight, RSB），由立枯丝核菌（Rhizoctonia solani）引起，是全球水稻生产中的主要病害之一。纹枯病菌作为一种土壤传播的病原真菌，具有高度的遗传多样性和致病性，能够分泌大量的细胞壁降解酶和毒素，诱导寄主细胞坏死，导致病害发生。近年来，叶绿体在植物抗病中的作用逐渐被重视，但纹枯病菌是否通过其分泌的效应子靶向水稻叶绿体以促进感染尚不清楚。

近日海南大学曹兵团队在《Journal of Agricultural and Food Chemistry》（中科院大类一区TOP，IF=5.7）上发表的研究论文“Large-scale screening and function analysis of Rhizoctonia solani effectors target rice chloroplast”，揭示了纹枯病菌效应子通过靶向水稻叶绿体来影响寄主细胞过程的潜在机制。

研究团队首先构建了一个包含430种假定分泌蛋白的酵母文库，并运用水稻中四个与叶绿体生物合成密切相关的抗病相关蛋白作为探针。通过一对一的酵母双杂交筛库，研究人员成功鉴定出五种能够与这些叶绿体蛋白发生相互作用的候选效应子。进一步的亚细胞定位研究表明，这些效应子在水稻细胞中特异性地定位于叶绿体，并能够在本生烟和水稻原生质体中触发细胞死亡反应，这暗示了它们可能通过靶向叶绿体来干预寄主细胞内的生理过程。此外，通过生物信息学分析，研究人员发现这些效应子普遍含有与病原性相关的保守结构域。此项研究为功能性效应子的筛选提供了一种创新性方法，并促进了对纹枯病菌致病机制的进一步研究。

海南大学曹兵研究员、海南大学与沈阳农业大学联合培养已毕业硕士生王俊以及海南大学南繁学院2022级在读本科生马均懿作为该论文的共同第一作者。海南大学李帅副教授和中国农业大学汪激扬副教授为该论文通讯作者。感谢华南农业大学周而勋/舒灿伟团队和中国农业科学院植物保护研究所宁约瑟团队提供的科研材料。该研究获得国家自然科学基金和热带作物生物育种全国重点实验室项目的资助。