第一部分：出访任务基本情况

      应Clair Gachon和John Jones邀请，本人王源超于2019年7月8日前往英国参加2019年卵菌分子遗传年会（Oomycete Molecular Genetics Network Annual Meeting 2019）以及2019年第十八届国际分子植物与微生物相互作用大会（2019 The International Society for Molecular Plant-Microbe Interactions XVIII Congress）。应Sophien Kamoun教授之邀，在两个会议结束后，访问英国The Sainsbury Laboratory实验室。出访目的通过大会报告和墙报展示，向国际同行展示本课题组的研究成果，并进行交流；会上将与多位专家交流，提高团队的科研业务水平，并寻求更高的科研合作，提高南农作物疫病团队的整体科研实力。

第二部分：出访任务完成

1、国际会议

（1）会议名称：

2019年卵菌分子遗传年会（Oomycete Molecular Genetics Network Annual Meeting 2019）以及2019年第十八届国际分子植物与微生物相互作用大会（2019 The International Society for Molecular Plant-Microbe Interactions XVIII Congress）

（2）会议内容介绍：

第二十届国际卵菌遗传学年会此次会议邀请了来自美国、英国、法国、法国、捷克等多个国家从事卵菌功能基因组学、卵菌群体遗传多样性及卵菌与植物互作领域的杰出专家。会议内容包括卵菌生物多样性、卵菌效应子的毒性功能、卵菌与植物互作及卵菌功能基因组学等四个部分。

第十八届国际分子植物与微生物相互作用大会包括包括大会报告、分会场报告，研讨会和海报展示等环节，涵盖植物识别植物病原菌致病机制、植物抵抗病原菌分子机制、植物根际微生物互作、寄生植物与寄主植物互作等等方面，充分展示了植物与微生物互作领域的最新研究进展与前沿。

（3）会议交流情况：

7月10日，法国图卢兹大学的Charlène Faure博士进行利用Pythium oligandrum 防治禾谷镰刀菌方面的研究工作（图1），发现该腐霉可以有效的抑制禾谷镰刀菌的生长，细胞学观察发现该腐霉通过缠绕禾谷镰刀，诱导细胞坏死从而破坏镰刀菌的生长。对其基因组分析发现，该腐霉没有卵菌中特有的RXLR类效应分子。结合转录组分析鉴定到323个在侵染禾谷镰刀菌过程中高表达的基因，其中有123个是分泌性蛋白包括壳质酶、蛋白酶和激发子等。接下来的工作就是进一步分析该腐霉发挥生防作用的关键基因。同时课题组的黄杰博士以分会场报告形式对其在卵菌效应子相关研究进行了介绍（图2）。

7月11日，会议报告主要包括宿主与卵菌的互作、宿主对卵菌的抗病机制、卵菌的生物学等。来自美国俄勒冈州立大学的教授Brett Tyler教授回顾了在过去20年中卵菌的研究进展，从最早无毒基因的鉴定、定位到无毒基因的图位克隆、及功能研究。效应分子中‘RXLR’结构特征的发现极大推动了对卵菌致病因子的鉴定和研究。疫霉菌在侵染过程中分泌大量‘RXLR’效应分子，但是仅有少数是疫霉菌侵染所必需的。例如Avh110。在大豆疫霉菌中敲出avh110后，疫霉菌彻底丧失了致病性。在此基础上侵染大豆叶片，得到一系列毒性获得突变体RIG。通过对毒性获得突变体的分析可帮助我们了解疫霉菌毒性的调控机制。此外提出了卵菌今后的研究方向，着重强调了解析致病因子转运机制、环境对植物和卵菌互作的影响、卵菌病害广谱持久抗性资源的发掘等研究。（图3）

图1

图2

图3

本人于7月11日做了解析植物和疫霉菌互作过程中胞间效应子激活和被抑制的分子机理方面的学术报告（图4），解释了植物在进化过程中，植物获得免疫受体，能特异性识别病原菌的侵染产生免疫反应，从而有效抵御大多数微生物的入侵。为了成功地侵染寄主植物，病原微生物通过分泌效应子调节植物的基础免疫。我们通过蛋白质组学和生物信息学方法，对大豆疫霉菌分泌的胞外效应子进行系统分析。利用这种方法，发现了多种新型胞外效应子，这些效应子一方面能被植物免疫受体识别激活植物抗性，另外一方面可以作为毒力因子抑制植物免疫。此外，还发现胞外效应子翻译后修饰对其在疫霉菌-大豆互作过程中的激活和抑制至关重要发挥重要的调节作用。

图4

7月12日，会议报告主要包括庆祝卵菌分子遗传年会20周年特邀报告以及卵菌基因组学研究进展。英国赛恩斯伯里研究所Sophien Kamoun教授介绍其实验室在马铃薯晚疫病菌与植物互作方面研究进展（图5）。一方面发现胞间的蛋白酶抑制子EPIC家族是一类关键致病因子，介导马铃薯疫霉和近源种在寄主范围上的选择性。此外，植物在长期的进化过程中进化出免疫受体识别病原生物的致病因子。其研究团队发现植物中抗病基因介导的抗性激活除了需要识别受体（sensor）之外，还需要一个与识别受体结构类似的‘helper’帮助。

图5

7月13日，同Brett Tyler、Francine Govers教授在效应子的进化和基因组研究方面进行探讨和交流。下午前往格拉斯哥参加MPMI大会。

7月14日，美国加州大学伯克利分校教授、美国科学院院士Brian Staskawicz详细介绍了病原菌效应子激活的植物抗性、对应无毒基因的鉴定及利用无毒基因作物分子探针挖掘抗病基因方面的研究进展（图6）。除此之外，在植物中也存在一部分感病基因，该类基因可以被病原菌所利用从而促进病原菌的侵染。研究发现对感病基因的改造可显著提高植物对病原菌的抗病性。从而提出综合利用植物模式分子相关的抗性、效应子诱导抗性和改造植物感病基因提高作物持久抗病性的策略。英国The Sainsbury laboratory教授、英国皇家科学院院士Jonathan Jones做了题为‘植物如何避免成为一个好的寄主’的报告（图7、图8），系统介绍了胞内免疫受体NLR介导的抗病性。生物信息学分析发现NLR具有高度多性，可以作为陆生植物抗病性的一个重要依据。进一步通过在马铃薯近源种龙葵中鉴定到识别马铃薯晚疫病菌致病因子的抗病基因，在马铃薯中表达该基因对提高晚疫病具有重要作用，利用实验数据证明了NLR在介导植物非寄主抗性中的重要作用。最后提出了植物抗病系统由胞内受体和细胞膜受体共同介导，并且两者之间具有协同促进的作用。

图6

图7

图8

7月15日，来自德国马普学会的Jane Parker教授做了题目为“TIR-NBS-LRR类抗病基因诱导植物免疫的信号通路”的报告，展示了EDS1在TIR-NBS-LRR类抗病基因诱导植物抗病性信号传递中的核心作用（图9）。来自日本东京大学的Shirasu Riken教授做了寄生植物与宿主植物互作的机制的报告（图10），报告中他用动画结合生化实验的方式生动地展示了寄生植物如何识别宿主植物并建立寄生关系。来自美国加州大学河滨分校的金海玲教授以“跨物种的小RNA转运及小RNA转运机制”为题做了报告。她在报告中提到寄主植物能够利用囊泡运输自身的小RNA并转运到病原菌中发挥功能，抑制病原菌毒性因子的基因转录，让人印象深刻（图11）。

图9

图10

图11

7月16日，重点关注环境对对病原微生物侵染的影响、系统抗性信号、微生物对寄主的调控等相关报告。其中美国密歇根州立大学美国科学院院士Sheng Yang He教授做了环境如何影响植物与微生物互作的报告（图12），介绍了高温、高湿度等条件下植物与病原细菌互作的变化，并揭示了高温影响植物抗病性的信号通路。

图12

7月17日，德国科隆大学的Doehlemann G教授做了病原真菌——玉米瘤黑粉菌的效应子致病机制的报告（图13）. 来自英国诺维奇The Sainsbury laboratory的英国皇家科学院院士Sopien Kamoun教授以“抗病基因在抗病反应中的协作”为题作了大会报告，他提到在抗病基因发挥作用的过程中，不同抗病基因之间的协同合作发挥了重要的作用（图14）。黄杰博士在植物-病原菌互作分会场对自己的研究工作进行了汇报介绍（图15），会后多位专家学者对该工作很感兴趣，对他的研究工作给予了高度的评价，并口头达成合作研究协议。

图13

图14

图15

7月18日，重点关注了胞间免疫、转录后修饰及其对植物免疫的影响、植物免疫的识别信号等相关报告。荷兰乌特勒之大学的Van den ackerveken教授做了病原菌NLP诱导免疫的信号通路以及不能诱导免疫的NLP的功能的报告（图16）。美国亚麻巴拉州大学的M. Shahid Mukhtar教授做了关于病原细菌如何利用效应子挟持转录因子调节蔗糖的获取从而侵染寄主的机制的报告。（图17）

图16

图18

墙报展示环节中，认真研究海报内容（图19），来自德国图宾根大学的华辰雷博士的墙报，从大丽轮支菌胞外鉴定到的效应白SCP8可以显著抑制病原菌PAMP触发的植物PTI反应，这一结果给出了研究病原菌胞外效应分子毒理的新的出发点（图20）。

图19

（3）收获与体会

本人以及团队成员董莎萌教授、王燕副教授，课题组学生黄杰博士、高楚云博士、夏业强博士做的口头报告得到了许多行业专家的认可，杨波博士、赵耀博士、徐愿鹏博士进行的墙报展示也收到了很多关注，同时收到了很多宝贵意见，为团队今后在卵菌的致病分子机制、卵菌防治方面带来许多启发。会议内容涵盖本领域知名专家的精彩报告，展示了植物和病原菌互作的最新研究进展。植物对病原菌的识别，及识别受体的利用和改造成为有效控制作物病害、提高作物广谱抗性的重要手段。植物和病原菌互作研究已经由过去单纯的研究植物和病原菌两者的关系上升到分析环境、植物和病原菌三者的相互影响。此外，植物和病原菌中的外泌体是本次会议中的一个明星话题，多个报告展示其在植物和病原菌互作中的重要作用，成为外泌蛋白及植物-病原菌交流的一个重要媒介分子。通过与该领域优秀的科学工作者的交流及时把握学科最新进展和研究动态。此外，通过与植物与病原物互作研究领域杰出专家Brett Tyler、Sophien Kamoun、Francine Govers、Cyril Zipfel、Bart Thomma等介绍申请人自己的研究内容和进展，获得许多宝贵的建议。在免疫受体研究方面与瓦赫宁根大学植物育种专家Vivianne Vleeshouwers博士建立合作关系，共同分析INF1识别受体在不同物种的进化与功能保守性。

2、学术交流

（1）访问单位情况

The Sainsbury Laboratory 是塞恩斯伯里实验室是世界领先的研究机构，致力于植物与微生物相互作用的科学研究。

（2）交流情况

19日上午前往The Sainsbury Laboratory实验室，期间听取实验室研究人员汇报工作，同时与Sophien和Jonathan讨论关于大豆、马铃薯免疫重构的合作的相关事项。

（3）收获和体会：通过讨论，总结了过去几年在作物病害研究方面取得的进展，存在的不足，解决了我们在实验过程中的困惑，同时就如何开展疫霉菌和植物基因编辑方面的合作进行初步商讨。

第三部分：任务完成情况对比

对照请示件中明确的出访任务和完成情况，带领研究团队成员按时足额完成了出访英国的任务。

第四部分：后续跟进设想与建议

通过此次出访，我团组人员及时总结出访任务完成情况，一方面拟对我们目前的研究的不足之处进行修改和完善，另一方面拟对领域内的研究新动态进行分析，并与国外相关领域专家进行合作交流，在学科新研究领域进行探索。

第五部分：外方主要交流人员信息