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我科学家预测出影响水稻稻曲病真菌致病基因
2014-06-09  点击数:

    近日,中国农业大学植物病理学系孙文献教授和彭友良教授的团队联合国内外多家科研机构描绘出水稻稻曲病菌的基因组序列草图。通过比较基因组学与表达谱分析预测出影响该致病真菌致病力的关键基因,同时针对该真菌侵染机制与进化提出了相关见解。该研究成果发表在近日的《自然·通讯》上。

    稻曲病是一种由稻曲病菌引起的穗部病害。全世界范围内,稻曲病造成了严重的经济损失,我国三分之一的稻米种植地区深受此病害的影响。稻曲病菌不仅影响水稻的产量与品质,还会产生大量真菌毒素,对人体或动物有害。

    为了加深对这种病害的理解,该研究团队对稻曲病菌的基因组进行了测序,发现其基因组中减少了多糖类物质分解酶、营养吸收和次生代谢等相关的基因,尤其是缺少果胶分解酶活性。这些特征反映了该病原菌侵染寄主水稻的花丝,从中获取营养的活体侵染寄生方式。通过表达谱与功能分析,他们预测效应蛋白与毒素合成基因参与稻曲病菌的致病性。另外,研究团队对其它4个稻曲病菌的菌株进行了低覆盖率的测序,又对比分析另外11个真菌物种。

    孙文献介绍,研究团队对稻曲病菌菌株间的基因组进行比较,发现稻曲病菌之间的遗传变异较小,说明其侵染水稻的进化史较短。对11个真菌物种基因组进行比较,发现稻曲病菌在目前已测序的物种中与一种昆虫病原真菌--绿僵菌进化关系最近。孙文献认为,病原真菌在侵染的进化史上有过一个宿主跨动、植物界的跳跃现象,而病原菌分泌的效应蛋白在其宿主适应过程中起到关键作用。

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