近日，中国农业科学院植物保护研究所粮食作物真菌病害监测与防控团队在Cell Reports杂志上发表了题为“The Exserohilum turcicum effector EtEC81 reprograms alternative splicing in maize and activates immunity”的研究论文。该研究发现了一个玉米大斑病菌效应因子EtEC81通过调控宿主可变剪切进而激活植物免疫的分子机制，为深入理解玉米和大斑病菌互作机理以及大斑病绿色防控提供了新的理论依据和基因资源。
前体mRNA（pre-mRNA）的可变剪接在植物生长发育和免疫反应中起关键作用，病原菌可以分泌效应蛋白干扰宿主pre-mRNA剪接从而抑制免疫。由大斑凸脐蠕孢菌（Exserohilum turcicum）引起的玉米大斑病在全球范围内都是严重威胁玉米生产的重要病害。目前针对该病原菌的研究主要集中在生理小种分化或抗病基因与抗性材料的筛选。由于该病原菌遗传转化效率低下，对于其效应蛋白的认识十分有限。
为了探究大斑病菌效应因子对可变剪切的影响，研究人员利用剪切报告系统筛选到一个能够显著调控植物可变剪切的效应因子，将其命名为
EtEC81（Exserohilum turcicum effector 81）。EtEC81编码三个连续的锌指结构域（ZnF_C2H2）和一个核定位信号（NLS），亚细胞定位实验发现其定位在细胞核中。敲除EtEC81病原菌突变体致病性增强，而异源过表达EtEC81则触发玉米免疫反应（如活性氧爆发、防御基因上调）和细胞死亡。利用酵母双杂交文库筛选系统获得一个玉米互作蛋白--ZmEIP1。ZmEIP1是玉米免疫正调控因子，与剪接体多个组分（如U1/U2 snRNP、Prp19复合体等）相互作用并参与众多pre-mRNA的剪接。与EtEC81结合后，ZmEIP1的剪接调控能力增强，共同导致119个共同差异剪接事件。RIP-seq实验显示，EtEC81具有RNA结合活性，但主要通过ZmEIP1间接调控下游基因的可变剪接。该研究揭示了大斑病菌效应蛋白EtEC81通过靶向ZmEIP1重编程玉米pre-mRNA可变剪接从而激活免疫的新机制。
中国农业科学院植物保护研究所博士后鱼海跃，中国农业科学院植物保护研究所与农业基因组研究所联合培养博士后史学涛（已出站，现为湘湖实验室研究员），中国农业科学院植物保护研究所博士生宁娜为论文的共同第一作者，中国农业科学院植物保护研究所刘文德研究员为论文通讯作者。该研究得到国家重点研发计划、浙江省重点研发计划和中国农科院科技创新工程项目的资助。
论文链接：https://www.cell.com/cell-reports/pdfExtended/S2211-1247（25）00272-4
