2024年9月17日，我校杨文香团队在New Phytologist（中科院一区，IF=8.3）在线发表了题为“A thaumatin-like effector protein suppresses the rust resistance of wheat and promotes the pathogenicity of Puccinia triticina by targeting TaRCA”的研究论文，该研究率先鉴定了一个定位于叶绿体的小麦叶锈菌类甜效应蛋白Pt9029，揭示出该效应蛋白的TLP结构域与叶绿体中的Rubisco激活酶（TaRCA）相互作用，有效的抑制了TaRCA的功能，进而导致Rubisco酶活性的降低，从而降低了小麦的抗叶锈性。

该研究通过对小麦叶锈菌（Pt）分泌的效应蛋白Pt9029功能的验证，确定了pt在小麦中的靶向蛋白，通过抑制Rubisco酶的活性来抑制寄主植物抗病性，从而增强Pt的侵入、生长和定植。Pt9029和TaRCA之间的相互作用破坏了寄主植物在Pt感染期间调节ROS和HR介导的抗病性的正常功能，最终促进致病性。验证了TaRCA 正向调节小麦对叶锈病的抗性。这一发现不仅为了解小麦叶锈菌的致病机制提供了新的视角，还为开发新的病害防控策略提供重要信息。

Pt9029促进小麦锈菌(Puccinia triticina, Pt)致病性，抑制小麦免疫

(a)在过表达pt9029的植物和野生植物的第二叶上接种Pt (THTT)的表型；(b)过表达Pt9029后菌丝结构观察；(c)用ZEN BLUE LITE软件定量测定菌落大小； (d, e)野生型植株(WT)和过表达植株接种Pt (THTT)后 TaPR1 和 TaPR2 的表达水平；(g) OE:Pt9029DSP植物组织中H2O2含量。

Pt9029在体外和体内与TaRCA相互作用

(a) Pt9029可以与酵母中的TaRCA相互作用；(b) TaRCA相互作用域的验证；(c)采用双分子荧光互补(BiFC)法检测Pt9029与TaRCA之间的相互作用；(d)采用共免疫沉淀(Co-IP)法检测Pt9029与TaRCA之间的相互作用。

沉默TaRCA后TcLr2b中TaRCA的功能分析

（a）在TaRCA基因敲除植株中，利用定量逆转录聚合酶链反应评估TcLr2b在小麦叶片中的沉默效率；(b)TcLr2b上的TaRCA沉默后小麦锈菌(Puccinia triticina, Pt)致病表型分析；(c)沉默TaRCA后菌丝微观结构的观察；(d)菌落大小；(e, f)不同基因在TcLr2b上的表达水平分析；(g) tarca沉默植株中H2O2含量；(h) tarca沉默植物中SA含量测定。

小麦叶锈菌分泌的Pt9029 thaumatin结构域与TaRCA相互作用，抑制了植物的防御反应

Pt9029通过靶向TaRCA抑制小麦免疫的工作模型

河北农业大学植物保护学院常佳迎博士为该论文的第一作者。河北农业大学杨文香教授和河北省农林科学院植物保护研究所石杰研究员为该论文的通讯作者。该研究得到国家自然科学基金(32172367, 31571956)，河北省自然科学基金省(C2020204071, C2024204135)和现代农业河北省小麦产业体系研究(HBCT2023010205)资助。

论文链接：https://doi.org/10.1111/nph.20142

2024年8月14日，我校杨文香团队在planta（（IF 4.54，中科院二区））发表了题为“Wheat Leaf Rust Fungus Effector Protein Pt1641 Is Avirulent to TcLr1”的研究论文。

研究发现Pt效应蛋白Pt1641是一种在细胞膜上起作用的分泌蛋白，可抑制bax诱导的benthamiana PCD。Pt1641在不同Pt生理小种中的表达水平和变化趋势不同。在小麦近等基因系TcLr1中，Pt1641可以诱导胼胝质沉积和H2O2积累。HIGS对TcLr1上接种的FGD中的Pt1641沉默，导致锈菌的致病表型的改变，Pt1641对Lr1表现无毒力。

河北农业大学植物保护学院常佳迎博士为该论文的第一作者。河北农业大学杨文香教授闫红飞教授为该论文的通讯作者。该研究得到国家自然科学基金(32172367, 31571956)，河北省自然科学基金省(C2020204071)和现代农业河北省小麦产业体系研究(HBCT2023010205)资助。

论文链接：https://doi.org/10.3390/plants13162255