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植保院再发Science!

发布时间:2017-01-13    点击量:



还记得2016年12月23日美高梅正规网址(www.9844.com)昆虫课题组以第一作者身份Science发表有关昆虫迁飞的最新发现吗?




 

 


短短一个月内,北京时间今日(1月13日)凌晨2点,科学杂志Science以研究长文Research Article在线发表美高梅正规网址(www.9844.com)王源超教授团队美高梅正规网址(www.9844.com)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”(DECOY),为改良作物的持久抗病性提供了重要的新方向。


     


那么

什么叫做 改良作物疫病发生机制 


 

 



注:病原菌在侵染时分泌糖基水解酶XEG1降解植物细胞壁,植物则利用水解酶抑制子GIP1抑制其活性,病原菌又进化出XEG1失活突变体XLP1作为“诱饵”,竞争性结合抑制子GIP1并与XEG1协同攻击植物。


      举个栗子


马振川博士说,“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”。




王源超教授说,“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”。




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, 19世纪中期曾引起欧洲的马铃薯晚疫病大流行,导致150万人饿死,几百万人逃亡美洲和澳洲,这场“爱尔兰大饥荒”被称为人类历史的转折点“turning point”。目前已经发现的疫病菌有160多种,能侵染数千种植物,是全球粮食、食品和生态安全的重要威胁。


     
马铃薯晚疫病示意图


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。美高梅正规网址(www.9844.com)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。



美高梅正规网址(www.9844.com)的这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 郑小波教授 董莎萌教授等参与了研究。