我校单卫星教授参和通过院士推荐申报2016年度国家自然科学.doc

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1、我校单卫星教授参与通过院士推荐申报2016年度国家自然科学奖项目公示内容项目名称：作物疫病菌的致病机理研究推荐单位（人）：方荣祥院士；朱有勇院士；陈剑平院士一、项目简介：疫霉菌隶属于茸鞭生物界卵菌门，有120余种，多数是重要的植物病原菌，其引起的植物疫病给我国马铃薯、大豆、棉花、蔬菜和果树等造成重大危害，年均经济损失高达数百亿元。疫霉菌不同于真菌，多数杀菌剂对植物疫病无效，病害防治非常困难。由于疫霉菌独特的进化地位，它们拥有一套与真菌不同的发育与致病机制，病菌的分离培养与遗传转化较为困难，对其成灾机制的研究比较滞后，限制了病害控制技术的研发。我们以作物疫病为对象，

2、建立了疫霉菌与植物相互作用的研究体系，系统开展了疫霉菌致病机理的研究，获得了以下重要科学发现：1.疫霉菌通过致病因子破坏植物抗病性的机制：建立了高通量研究病原菌致病因子功能的技术体系，发现疫霉菌对效应因子的转录进行精确编程，效应因子之间相互协作并以“团队作战”方式破坏植物的抗病性，为病原菌侵染的一种新机制；鉴定了PsAvr3b、PsCRN63、PsCRN115、PsAvh241等致病因子，揭示了其在植物-病原互作中的变异与作用机制，其中PsAvr3b通过模拟植物抗病反应抑制子NUDIX水解酶的活性来干扰植物的抗病性，是真核病原菌抑制植物抗病性的一种新机制。2.疫霉

3、菌致病因子靶向寄主的转运与调控机制：提出并系统证明了疫霉菌致病因子外泌并向寄主细胞转运的新机理，即致病因子通过与寄主细胞膜外的三磷酰肌醇结合进入寄主细胞；发现病原菌在侵染过程中自身会合成该化合物来促进致病因子转运；解析了疫霉菌基因组在发育与侵染过程中的转录变化规律，鉴定并揭示了调控致病因子表达及致病过程的关键信号因子与作用网络；提出了一个基于抑制疫病菌致病因子活性的抗病分子设计策略。3.植物对疫霉菌的抗病性与作物疫病防控策略：鉴定并揭示了非寄主植物对疫霉菌激发子识别并启动抗性信号过程的关键因子与作用机制；鉴定了被寄主抗病基因识别的10个疫霉菌新无毒基因；建立了高效

4、系统的作物疫病菌快速检测和病害诊断技术，调查了我国重要作物疫病菌的分布和危害，明确了我国大豆主产区大豆疫霉的毒性组成，提供了基于抗病基因的作物抗疫病品种布局策略。该研究成果的8篇代表性论文发表在Cell、CellHost&Microbe、PlantCell、PLoSPathogens、PlantPhysiology、NewPhytologist、JournalofExperimentalBotany、MolecularPlant-MicrobeInteractions等杂志，累计影响因子94.144，被SCI他引300余次（包括来自NatureReviewsGen

5、etics、Cell、Science、CurrentOpinioninPlantBiology、CurrentOpinioninMicrobiology、PlantCell等国际顶级学术杂志的论文或综述），确立了在疫霉菌分子生物学、植物-疫霉菌互作等领域的国际领先地位，为认识植物疫病菌独特的发育与致病过程提供了重要的新知识，为病害控制提供了重要的分子靶标与思路，也为基于识别致病因子的抗病基因分子设计育种提供了重要的理论支撑。该成果获得了2014年教育部自然科学一等奖。二、客观评价：代表性论文<1>以封面文章发表在植物学顶级期刊PlantCell上，并入选ESI高引

6、论文。该研究中建立的高通量分析致病因子功能的技术体系及材料也陆续被国内外同行用于稻瘟病菌、小麦条锈病菌、植物病原线虫等重要植物病原生物致病机理的研究中。代表性论文<2>发表在PLoSPathogens杂志，英国TheSainsburyLaboratory实验室主任SophienKamoun教授将该工作评价为卵菌研究领域年度重要进展，并在CurrentOpinioninPlantBiology（2012）杂志的综述文章中整段评述，将之列为6篇重点推荐论文之一；国际知名植物病理学家StephanWawra等在CurrentOpinioninMicrobiology（2

7、012）杂志发表的综述文章中也将之列为重点关注文章，认为“这篇文章很好地将功能分析与体内生化分析相结合，是利用组学数据帮助图谱克隆技术加快克隆真菌和卵菌无毒基因最好的实例”。代表性论文<3>发表在Cell杂志。文章发表后对人体和动植物病原菌的研究产生了广泛影响，国际疟疾研究权威专家美国KasturiHaldar和法国MaryseLebrun课题组先后证明疟原虫也利用类似的机制将其致病因子转运到人体血红细胞[Cell,2012,148(1-2):201-212;PLoSPathogens,2011:1001286]，法国FrancisMartin研究组也发现一种植物

8、内生真菌（