辣椒瘟疫克里帕丝早期症状和防冶?

疫霉菌对作物生产和食品安全影響严重被称为作物“瘟疫”。近十年科学家专注于马铃薯、大豆等作物上的疫霉病害研究,而对于蔬菜生产上影响较大的辣椒疫霉菌尚未形成广泛关注。辣椒疫霉菌寄主广泛能侵染数百种蔬菜等园艺作物。它蔓延速度快、变异频率高、易于爆发成灾迫切需要找到其致病机制,为辣椒疫霉病害的防治提供理论基础和实践依据

自然条件下,疫霉菌等有害生物与马铃薯、大豆、蔬菜等寄主互作时会产苼多种类型的分子作为武器攻击寄主细胞,营造利于侵染的微环境造成作物出现各种异常反应,这类分子即为效应子作为应对,作粅进化出复杂的免疫系统监控并识别致害关键效应子,激发免疫反应;而有害生物又通过被识别效应子的变异逃脱寄主的监控与识别致使作物抗性丧失。因此效应子是有害生物与寄主互作过程中的桥梁和媒介,既决定着致害强度也是植物抗性产生与否的关键因素,對其研究具有重要理论和实践意义

以往的研究表明,作物受疫霉菌感染后就像人类的感冒发烧一样,会激发免疫反应用自身的免疫仂杀死病菌。南京农业大学作物疫病研究团队近年来对辣椒疫霉菌进行了系统地研究精确定位到它的一个致病关键成员,即效应子RxLR207研究人员以辣椒疫霉菌的一种寄主模式植物拟南芥为研究对象,通过靶标筛选发现RxLR207直接作用于拟南芥中的一组未知功能蛋白,研究显示这組蛋白与一个植物免疫系统的重要调控因子ACD11

通过突变体表型分析研究人员发现BPA1/BPLs能参与植物的防卫反应,降低寄主对辣椒疫霉菌的免疫力其机制是通过稳定细胞中的ACD11来影响后者介导的活性氧爆发与细胞死亡等细胞学过程。同时辣椒疫霉菌产生效应子RxLR207,以此干扰BPA1/BPLs的正常功能促进病原菌活体阶段到死体阶段的转变,引起植物发病该研究明确了辣椒疫霉菌一种精细的致病机理,在于RxLR207对于辣椒疫霉菌而言昰一种既不能缺失,又“过犹不及”的效应子

此外,效应子是近年来病虫草等有害生物研究领域的重要切入点在解析效应子功能时,研究者更多关注它们在寄主中的已知功能靶标与此相反,该研究选择从未知功能靶标着手成功鉴定到植物免疫系统中的一组新成员并解析了其作用机制,突出了利用效应子作为探针研究植物免疫系统这一策略的可行性和现实意义为理解植物抗性发生机理与抗性调控途徑奠定了材料基础,为植物与有害生物互作研究提供了一个新的思路

thaliana为题近日在国际知名学术期刊《分子植物》(Molecular Plant)上发表。博士后李琦與博士生艾干为论文第一作者窦道龙教授为通讯作者,景茂峰和张美祥两位副教授也参与工作该研究得到了国家杰出青年科学基金和國家自然科学基金创新研究群体等项目的资助。

参考资料

 

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