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        科學(xué)家準(zhǔn)備贏得抗銹病和其他疾病的競(jìng)賽
        
			
        
				2019-04-27 15:53:30
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        在預(yù)防和控制銹病流行的競(jìng)賽中，科學(xué)家們已經(jīng)將自己定位為更好地了解銹菌如何感染作物并產(chǎn)生毒力。使用最新的基因組測(cè)序技術(shù)了解銹菌如何適應(yīng)克服作物品種的抗性，明尼蘇達(dá)大學(xué)，美國(guó)農(nóng)業(yè)部ARS谷物疾病實(shí)驗(yàn)室，澳大利亞國(guó)立大學(xué)，英聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織(CSIRO)和悉尼大學(xué)正在美國(guó)微生物學(xué)會(huì)期刊mBio發(fā)表兩篇出版物的結(jié)果。
        

        科學(xué)家準(zhǔn)備贏得抗銹病和其他疾病的競(jìng)賽
        

        生銹真菌造成的損害是全球糧食生產(chǎn)的重要制約因素。谷物和許多其他重要作物如咖啡，甘蔗和大豆受到這些破壞性病原體的影響。使用殺真菌劑的傳統(tǒng)方法可能是昂貴的并且存在環(huán)境和健康成本。作物發(fā)育中的遺傳抗性通常是防止銹病爆發(fā)的最佳疾病管理策略。然而，作物品種的遺傳抗性常常因新的銹病菌株的出現(xiàn)而失敗，將過去的抗病植物品種轉(zhuǎn)變?yōu)橥耆嗳醯钠贩N。美國(guó)和澳大利亞聯(lián)合研究小組現(xiàn)已生成第一個(gè)單倍型分解的基因組序列，用于引起燕麥冠銹病的銹菌和小麥條銹病，分別是燕麥和小麥中兩種最具破壞性的病原體。
        

        “與人類一樣，銹菌含有兩個(gè)拷貝的每條染色體，這使得它們的遺傳學(xué)比其他類型的真菌復(fù)雜得多，”明尼蘇達(dá)大學(xué)的助理教授Melania Figueroa說。菲格羅亞共同領(lǐng)導(dǎo)了燕麥冠銹菌P. coronata f的測(cè)序工作。SP。avenae與美國(guó)農(nóng)業(yè)部ARS谷物疾病實(shí)驗(yàn)室研究負(fù)責(zé)人，明尼蘇達(dá)大學(xué)兼職教授Shahryar Kianian一起。“這項(xiàng)工作的一個(gè)關(guān)鍵進(jìn)展是，第一次產(chǎn)生了單獨(dú)的基因組裝配，反映了銹病中的兩個(gè)染色體拷貝。”
        

        與此同時(shí)，澳大利亞國(guó)立大學(xué)的博士后研究員Benjamin Schwessinger和John Rathjen教授采用了類似的方法來開發(fā)條銹菌真菌P. striiformis f的改良基因組裝配。SP。小麥。通過合作，兩個(gè)團(tuán)隊(duì)能夠?qū)⑺麄兊募夹g(shù)和知識(shí)結(jié)合起來，比單獨(dú)工作更快地實(shí)現(xiàn)這些突破。
        

        這些研究代表了植物病理學(xué)的突破，因?yàn)樗鼈儸F(xiàn)在顯示兩個(gè)染色體拷貝之間的遺傳多樣性如何影響新的毒力病原體菌株的出現(xiàn)。
        

        兩項(xiàng)研究都發(fā)現(xiàn)兩個(gè)拷貝之間存在驚人的高水平多樣性，這表明這種變異可能成為快速進(jìn)化新銹菌株的基礎(chǔ)。“種植者在大多數(shù)種植季節(jié)發(fā)生由于燕麥冠銹而導(dǎo)致產(chǎn)量損失的報(bào)告，這種病原體的基因組裝配將有助于我們了解這種病原體的進(jìn)化，并開發(fā)更具抗性的作物，”負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)年度銹病調(diào)查的Kianian說。在美國(guó)，為了監(jiān)測(cè)燕麥種植區(qū)的病原體種群。燕麥冠銹病基因組學(xué)研究比較了來自北卡羅來納州和南達(dá)科他州的兩種具有不同毒力特征的菌株，這些毒株在2012年作為常規(guī)USDA-ARS銹病調(diào)查的一部分獲得。
        

        該出版物的第一作者瑪麗莎米勒是著名的美國(guó)農(nóng)業(yè)部NIFA博士后研究員的獲獎(jiǎng)?wù)撸罱_展了一項(xiàng)研究，比較了1990年和2015年收集的燕麥冠銹菌的基因組成。“在過去的25年里，人口燕麥冠銹病已經(jīng)獲得了額外的毒力，我們想了解這是如何發(fā)生的。米勒的工作對(duì)回答這個(gè)問題至關(guān)重要，“菲格羅亞評(píng)論道。
        

        “燕麥冠銹病是最迅速發(fā)展的銹病病原體之一，”明尼蘇達(dá)大學(xué)兼任CSIRO農(nóng)業(yè)和食品部副教授Peter Dodds解釋道。“因此，這項(xiàng)工作將真正有助于了解新的銹病，如高度破壞性的Ug99種子小麥莖銹病可以克服作物的抗性。”
        

        在當(dāng)前的mBio期刊中發(fā)表的描述燕麥冠銹病和小麥條銹病病原體工作的出版物將作為未來研究這些病原體中毒力進(jìn)化以及應(yīng)用類似方法生銹的真菌的框架。導(dǎo)致許多其他主要作物疾病。
        
			

			
          
        
			
        
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