南京农业大学植物保护学院张正光教授团队近日在植物科学领域的权威期刊《Nature Plants》上发表了一项重要研究成果。该研究题为“Rice false smut fungus hijacks rice lipid signaling to manipulate floret development and immunity”，深入解析了稻曲病菌如何通过分泌效应蛋白“劫持”水稻的脂质信号，进而操控小花发育与免疫系统的精妙机制。这一发现不仅为理解植物生殖发育与免疫之间的交叉对话提供了全新视角，也为稻曲病的绿色防控奠定了重要的理论基础，并指明了潜在的作用靶点。
稻曲病作为一种严重危害水稻生产的真菌病害，每年在我国造成巨大的粮食损失，对水稻的稳产、高产和优质构成威胁，进而影响粮食与食品安全。该病菌主要侵染水稻的花器官，导致花粉活性降低、败育以及秕谷率上升，但其具体的分子致病机理此前一直未被完全阐明。
在此次研究中，团队鉴定出了一个关键的质外体效应蛋白Sxp1。研究发现，该蛋白在富营养环境及侵染初期会被诱导表达并分泌，若在水稻中进行异源表达，会导致花粉活力下降及小穗不育；反之，敲除该蛋白的突变体则致病力显著减弱，且无法有效抑制寄主的免疫反应。进一步的机制解析表明，Sxp1直接靶向水稻的脂质转移蛋白LTPL113。LTPL113能够结合磷脂酸（PA）和磷脂酰丝氨酸（PS），对花粉发育及脂质介导的免疫反应均起着至关重要的作用。Sxp1通过与LTPL113相互作用，精准破坏了其与脂质的结合能力，从而同时阻断了花粉外壁发育所需的脂质转运和免疫信号输出，成功实施了“一箭双雕”的致病策略。
该研究揭示了一种长期被忽视的花器官特异性侵染策略：病原菌并非单纯地抑制免疫，而是通过精准劫持宿主的生殖发育过程，在“发育—免疫”的交汇点实现系统性操控。这一发现将脂质信号置于植物免疫与生殖发育交叉调控的核心位置，突破了传统上仅关注单一免疫抑制的认知局限。在应用前景上，该研究成果为开发靶向农药及创制抗性材料提供了全新的靶点。
该论文的第一作者为植物保护学院博士生徐原笛，通讯作者为张海峰教授。张正光教授全程参与并指导了该项研究。此外，王一鸣教授、刘木星教授、李刚教授、杨雷云教授、刘昕宇副教授、吴婧妮实验师以及陕西师范大学生命科学学院的张美祥教授也共同参与了此项研究工作。
