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【江苏科技报】南农大发现病原菌全新致病机制“诱饵模式”
来源:江苏科技报 作者:党委宣传部 发稿时间:2017-01-17
       本报讯(记者 夏文燕 通讯员 许天颖)北京时间1月13日凌晨2点,科学杂志《Science》以研究长文形式在线发表了南京农业大学王源超教授团队关于作物疫病发生机制的突破性成果,该成果揭示了病原菌攻击宿主的全新致病机制“诱饵模式”,为改良作物的持久抗病性提供了重要的新方向。
  
       据了解,疫霉菌引起的作物疫病曾被称为“植物瘟疫”,是农作物生产中危害非常严重的一类病害。在我国,由疫霉菌引起的农作物病害每年导致的经济损失高达上百亿元,但是由于这类病害具有发病快、变异快、流行快等特点,生产上的防控一直比较困难。南京农业大学的这一研究成果从全新的视角认识了这类病害危害严重的分子机理,为实现作物疫病的可持续控制指明了新的方向。
  
       该项成果以该校植保学院马振川博士为第一作者、王源超教授为通讯作者,南京农业大学郑小波教授、董莎萌教授与美国俄勒冈州立大学Brett Tyler教授等参与了研究。研究发现,疫霉菌在侵染植物早期向胞外分泌糖基水解酶XEG1攻击植物细胞壁,而植物则利用水解酶抑制子GIP1抑制其活性;在进化的过程中,病原菌又获得了XEG1的失活突变体XLP1,以诱饵“DECOY”的方式,竞争性干扰抑制子GIP1,与XEG1协同攻击植物的抗病性。
  
       马振川博士给记者打了个比方,XEG1相当于疫霉菌攻击植物的常规导弹,导弹来了植物会启用自身的导弹防御系统GIP1来抑制其攻击,但有意思的是,疫霉菌会进化出“假弹头”,即XEG1的失活突变体XLP1,这个假弹头虽然本身没有攻击性,但是它和植物抑制子GIP1的结合能力要高出XEG1约5倍,即假弹头可以充当“诱饵”,将作物防御系统的主要“兵力”吸引过去,从而保护真弹头XEG1“乘虚而入”,攻击作物导致病害发生。

  该团队在稍早的研究中,还发现植物能够利用细胞膜上的受体识别XEG1,启动基础水平的抗性,但是病原菌又可以分泌效应子到寄主胞内干扰其抗性。由于糖基水解酶XEG1在卵菌、真菌和细菌中广泛存在,因此这一发现也为开发能诱导植物广谱抗病性的生物农药提供了重要的理论基础。王源超说:“即便是肉眼看不见的病原菌在侵入宿主过程中,也上演着极其复杂和精确的‘攻击、防御,再攻击、再防御’的‘军备竞赛’,对这个过程的深入了解是发展安全高效病害控制策略的基础。”  

原文链接:y.yzinter.com/jskjb/epaper/2017-01-16/218074.html
关键词: 江苏科技报