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研究揭示了控制小麦真菌感染的主要调节剂

发布时间:2022-09-27 14:07:31编辑:温柔的背包来源:

真菌Zymoseptoriatritici会导致小麦斑点病,这是全球温带气候中生长的小麦最具破坏性的真菌病害。这种疾病每年使小麦产量减少5-10%,仅在法国、德国和英国就造成四分之三至15亿欧元的收成损失,另外10亿欧元用于真菌的化学防治。埃克塞特大学的研究人员在理解支持这种病原体侵袭性的分子机制方面取得了重大突破。

由GeroSteinberg教授领导的埃克塞特团队使用多学科方法来更好地了解病原体的植物入侵形式的形成。这个所谓的菌丝阶段是指真菌通过称为气孔的自然开口进入小麦叶子,这些开口根据环境光条件打开和关闭。结合细胞和分子生物学技术、生物信息学和植物病理学,研究小组发现,中等温度和小麦叶中的分子的结合启动了侵染植物的菌丝的形成。这种变化伴随着病原体的“重新编程”,因此为植物攻击做好了准备。

一种新颖而复杂的“分子工具”的开发使研究人员能够进行视觉遗传筛选,旨在识别重新编程真菌以形成侵入性菌丝的驱动因素。这种方法,相当令人惊讶的是,揭示了“主调节器”的存在,在其他生物体中已知它可以感知光。研究表明,这种调节剂感知打开植物气孔的相同光照条件,从而在植物最脆弱时启动并同步侵入菌丝的出现。

小麦病原菌Zymoseptoriatritici致病性“主调控因子”的发现具有重要意义;它为开发新的小麦黑斑病防治策略提供了一个关键目标。

“我们的多学科方法针对小麦黑斑病菌的致病性核心。确定了控制病原体侵入形式形成的因素,为开发保护我们的小麦作物免受这种经济上重要疾病侵害的方法提供了希望,”说格罗·斯坦伯格教授。

SarahJ.Gurr教授是这一发现背后埃克塞特团队的一员,并担任埃克塞特大学食品安全系主任,他说“小麦的种植面积比任何其他全球作物都要多。这种疾病造成了巨大的损失温带种植区这种珍贵的卡路里作物。这项研究描述了我们在确保全球粮食安全的过程中确定了一个非常重要的目标。”

该论文发表在《自然通讯》上。