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植保院再发Science!

信息来源: 本站原创 发布日期: 2017-01-13 浏览次数:



还记得2016年12月23日我校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”(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。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。



南京农业大学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 与美国俄勒冈州立大学Brett Tyler教授 等参与了研究。