俄勒冈州立大学的研究人员发现燕麦真菌是如何杀死植物的

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俄勒冈州立大学的研究人员可能已经发现为什么有些谷类作物易于感染造成减产的真菌。

他们使用十字花科的模型植物拟南芥研究了当真菌Cochliobolus victoriae感染细胞时,细胞内部发生的一切。因为燕麦、大麦、水稻、豆类和短柄草具有相似的基因,他们怀疑类似的过程也发生在这些植物中。

他们的研究结果发表在“科学”(Science)杂志的线上版,标题为Tricking the Guard: Exploiting Plant Defense for Disease Susceptibility。俄勒冈州立大学的植物病理学家和论文的作者之一Tom Wolpert说:他们的发现最终可帮助植物育种者开发抗某些疾病的谷类和豆类品种。

俄勒冈州立大学的Wolpert 和其他研究人员发现,一种由真菌产生的毒素victorin通过与一种称为TRX-H5蛋白质结合攻击拟南芥。然而,这种蛋白质是由LOV1来保护和监管的。一旦该蛋白质给其他物质改变,作为保护它的LOV1将导致细胞“自杀”来进行防御。

Wolpert说:“植物认为它做了应该做的,从而变成了一种防御机制。”

当真菌需要在寄主的活细胞中生存时,这一策略起作用。这样的真菌被称为活体营养型,它依靠活细胞中的营养物质生存。植物所不知道的是Cochliobolus victoriae是类食死细胞的真菌。

这项研究的主要作者、俄勒冈州立大学的植物病理学家Jennifer Lorang说:“这种真菌欺骗植物杀死细胞以便它可以食用。”

Cochliobolus victoriae引起的一种疾病叫Victoria叶枯病,在20世纪40年代,造成了燕麦严重减产。燕麦品种是由叫Victoria的品种衍生来的。该真菌危害叶片、杀死幼苗、造成籽粒早熟、削弱茎杆并造成倒伏。

Last year, U.S. farmers produced $2.6 billion of rice, $827 million of dry, edible beans, $822 million of barley and $186 million of oats, according to the U.S. Department of Agriculture.

Victoria类型的燕麦中一种叫Vb的基因使他们易于感染真菌,但同样的基因被认为是保护他们免受另一种叫冠锈病的真菌。在燕麦生产中,Cochliobolus victoriae不再一个问题,主要是研发的新品种没有Vb基因。

论文链接:Tricking the Guard: Exploiting Plant Defense for Disease Susceptibility

 

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