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植物病害研究新突破 或有助于解决全球粮食安全问题
来源 : 科学之家   发布时间 : 2015-04-21 16:49

图片来源:ynlib.cn


一项对导致芸苔植物白锈病的多面手寄生虫 Albugo candida (A. candida)进行研究,揭示了植物病害进化的关键机制,这将对促进农业发展和全球食品安全产生深远影响。

拥有广泛寄主的多面手寄生虫是如何进化的?这个问题一直是寄生虫相关研究中的核心问题。寄生虫能够适应宿主的抵抗力,而通常情况下, 这种适应能力只对特定的寄主种类有效。

尽管与真菌几乎扯不上关系,人们经常将植物病毒A. candid与真菌弄混淆。这种植物寄生虫可以在很多甘蓝家族远亲植物中生存。这些能作为寄主的植物包括在英国诺威奇和世界上其它地方都非常常见的花园杂草及类似花椰菜这样的甘蓝植物。

这项被称为Albugon的研究项目由诺威奇塞恩思伯里实验室(The Sainsbury Lab, TSL)Jonathan Jones教授领导,受到了欧洲研究委员会(European Research Council)的资助。TSL的一个科学家团队,包括基因组分析中心(The Genome Analysis Centre,TGAC)的Mark McMullan在内,通过基因组测序的方法分析了感染了不同杂草或作物的A. candida 种群,以期找到重大差异。这项研究表明虽然不同寄主来源的寄生虫含有不同的基因系统,但基因组中含有很多公共的片段。由此可知不同寄生虫种群存在近期和持续的基因交流。这说明感染作物的寄生虫也会经常与感染杂草的寄生虫种群进行基因交换。

Jonathan Jones教授说:“即使是感染不同类寄主的白锈菌仍然存在遗传信息互相交换,这让我们感到奇怪。但我们意识到这种现象可以通过白锈菌强大的抵抗宿主防御系统的能力来解释。简单说来,白锈菌能够抑制宿主植物的免疫系统从而能够进行有性繁殖。

本研究的第一作者, TGAC植物微生物基因组研究小组的污染和进化方向的生物学家Mark McMullan博士说: “植物和微生物的相互作用及进化是农业和全球食品安全的根本性问题。得益于基因组学的进步,现在能够很方便的分析一个野生物种的各种基因组。”

“种群基因技术是在发现DNA结构之前即已建立的方法。科学家利用这种方法来进行基因组分析为领域提供了新的思路和信息。这些分析方法的应用将进一步促进对植物病原进化的了解。” (科学之家,译审:Y Li)

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