600多种植物“癌症”病原机理揭示

    科技日报讯 (记者瞿剑)中国农科院农产品加工研究所戴小枫研究员领衔的有害生物防控创新团队,经过多年对涉及8科、600多种寄主植物的大丽轮枝菌的跟踪研究,首次揭示了这一被称为植物“癌症”病原的真菌是如何引起寄主落叶、直至减产绝收的,为生物防治该菌、阻断棉花等作物黄萎病蔓延提供了新的靶点。相关研究成果日前在线发表于国际期刊《新植物科学家》。

    戴小枫介绍,大丽轮枝菌是一种毁灭性的土传病原真菌,可侵染包括棉花、马铃薯、多种蔬菜瓜果和林木等在内的600多种植物,与马铃薯晚疫病并列为世界头号检疫对象。在其被发现200年以来,国际科学界的研究主要围绕六大重点:维管束、无性繁殖、微菌核、双子叶、寄主广谱与专化性、落叶性状等,其中后两项由中国科学家主导。他解释,寄主广谱与专化性,即该菌既致病力强、适应性广,又只针对某个或某些特定植物致命。比如公众熟知的北京香山红叶,其实多数是黄栌因该菌致病而叶黄、却并不致死;但落叶型大丽轮枝菌菌系作用于棉花,则引发叶片脱落的棉花“癌症”黄萎病,是棉花生产的头号病害。数十年来,有关该菌引起寄主落叶性状的遗传机制,累计发表论文超过100篇,但一直未有突破。

    该研究围绕国内各主产棉区进行了长期系统的黄萎病病原收集,通过引起棉花落叶性状的精准表型鉴定,从1000余株该菌中筛选出落叶性状分析群体(59株落叶型、16株非落叶型)并开展了全基因组重测序分析,鉴定出与落叶性状显著关联的1个片段插入遗传变异(109kb),该片段在非落叶型菌系中完全缺失;通过基因敲除、回补、异源表达等实验,阐明了该遗传变异调控落叶性状的分子机制;同时开发了该菌分子流行学检测技术,相关技术获9项国家发明专利。

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