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香蕉枯萎病的真菌分子機(jī)制確定

2024-08-21 18:14:44    來源：科技日報

來源標(biāo)題：香蕉枯萎病的真菌分子機(jī)制確定

據(jù)最新一期《自然·微生物學(xué)》雜志上發(fā)表的一篇研究論文，美國馬薩諸塞大學(xué)阿默斯特分校領(lǐng)導(dǎo)的國際團(tuán)隊確定了一種使香蕉患上枯萎病的真菌分子機(jī)制，為開發(fā)對抗相關(guān)病原體的新方法打開了大門，或可大大減少香蕉枯萎病的傳播。

世界上曾經(jīng)出口最多的香蕉是格羅斯米歇爾香蕉，但在20世紀(jì)50年代，一種名為香蕉枯萎病的植物“殺手”使其滅絕。香蕉枯萎病由一種名為FocTR4的尖孢鐮刀菌引起。這種真菌從根部進(jìn)入植物，占據(jù)其維管束系統(tǒng)，阻礙水分和養(yǎng)分流向果實(shí)，導(dǎo)致植物枯萎，最終死亡。

如今，商店里最常見的香蕉是卡文迪許香蕉，屬于小果野芭蕉品種。根據(jù)英國皇家植物園的數(shù)據(jù)，全球幾乎所有的出口香蕉都來自這一品種。

卡文迪許香蕉經(jīng)特殊培育，目的是抵御曾導(dǎo)致格羅斯米歇爾香蕉滅絕的枯萎病細(xì)菌。然而，20世紀(jì)90年代又出現(xiàn)了一次枯萎病暴發(fā)，自此，卡文迪許香蕉也不再“免疫”。

研究人員發(fā)現(xiàn)，尖孢鐮刀菌并非單一物種，而是一個“復(fù)合種”，有數(shù)百個不同的變種，專門感染不同的植物宿主。這些變種是由菌株特異性的附屬基因和共用的核心基因組決定的。

破壞卡文迪許香蕉的病原體TR4并非由摧毀格羅斯米歇爾香蕉的病原體進(jìn)化而來。TR4的基因組含有一些與一氧化氮生成有關(guān)的附屬基因，這似乎是TR4致病性的關(guān)鍵因素。

研究人員將來自世界各地的36種鐮刀菌菌株進(jìn)行比較，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致當(dāng)前暴發(fā)的菌株使用了產(chǎn)生一氧化氮的基因來攻擊宿主香蕉。研究團(tuán)隊確定，如果控制一氧化氮產(chǎn)生的兩個基因被敲除，F(xiàn)ocTR4的毒性會大大降低。

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