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科学家发现真菌中的蛋白质使其能够绕过植物的防御系统

2022-04-25 22:44:16 cnBeta.COM
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上面所指的这种名叫S. Sclerotiorum的真菌攻击土豆、大豆、油菜、向日葵、扁豆、豌豆和许多其他阔叶作物,使其患上白霉或菌核病茎腐病导致减产甚至绝收。在可怕的爆发之年,其危害可达数十亿美元。

菌通过分泌称为多聚半乳糖醛酸酶(PG)的化学物质,分解植物的细胞壁,导致植物腐烂和死亡,而植物通过生产一种阻止或抑制真菌的PG的蛋白质来进化保护自己,这种蛋白质被称为PGIP,于1971年被发现。从那时起,科学家就知道一些真菌病原体有办法克服植物的PGIP。但他们一直没能确定它。

华盛顿州普尔曼的ARS谷物豆类遗传生理学研究单位的植物病理学家Chen Weidong说:"我们看到的基本上是一场真菌病原体和它们的植物宿主之间的持续军备竞赛,这是一场激烈的攻击、反击和反反击的战斗,其中每一方都在不断发展和改变其化学战术,以绕过或克服对方的防御系统。"

识别SsPINE1的关键是在真菌细胞外寻找,当发现这个与PGIP相互作用的蛋白质SsPINE1时,它就有了意义。为了证明SsPINE1蛋白是允许硬菌绕过植物的PGIP的原因,Chen和他的同事在实验室里删除了真菌中的这种蛋白,这极大地减少了它的影响。

华盛顿州立大学植物病理学系副教授、该论文的共同作者Kiwamu Tanaka说:"当我们发现这种蛋白质时,我起了一身鸡皮疙瘩。它回答了科学家们在过去50年里的所有这些问题。为什么这些真菌总是能克服植物防御系统?为什么它们有如此广泛的宿主范围,以及为什么它们如此成功?"

SsPINE1的发现为控制白霉病茎腐病原体开辟了新的研究途径,包括可能更有效、更有针对性的育种,使植物对硬霉病有天然的抵抗力。而且研究小组已经表明,其他相关的真菌病原体也使用这种反策略,这只会使这个发现更加重要。

白霉或菌核病茎腐病症状

责任编辑:bH_03116

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