英國科學家研究發(fā)現(xiàn),大麥等谷類植物經常感染的白粉病其病菌基因組內存在著大量寄生基因“轉座子”,,這是白粉病具有很強適應能力并能破壞植株免疫系統(tǒng)的“元兇”,。這一重大發(fā)現(xiàn)對進一步掌握植物病蟲害的演變、研制預防白粉病等傳染病的新型農業(yè)技術具有十分重要的意義,。
這一研究成果發(fā)表在最新出版的《科學》雜志上,。
倫敦帝國理工大學生命科學系彼得羅·施潘博士領導的這一研究對大麥白粉病菌進行了基因組解碼,結果表明白粉病之所以進化如此之快是因為其基因組內存在被稱為“轉座子”的寄生基因,,這些基因改變了寄主植株用來偵察病害襲擊的分子,,讓植株識別病菌的能力發(fā)生混亂。轉座子是一類在細菌的染色體,、質?;蚴删w之間自行移動的遺傳成分,是基因組中一段特異的具有轉位特性的獨立DNA序列,,可以通過切割,、重新整合等一系列過程從基因組的一個位置“跳躍”到另一個位置。
施潘博士說:“白粉病菌內轉座子的數(shù)量大得驚人,。一般來講,,基因組都會盡量將轉座子維持在可控范圍內。但是在白粉病菌中轉座子突破了基因組的控制,,使病菌能更迅速地適應植株的變化并破壞其免疫系統(tǒng),。”
大麥是許多主食的主要原料,也是釀造業(yè)和麥芽行業(yè)的核心原料,。在北歐,,水果、蔬菜和谷類作物受白粉病侵害嚴重,,被感染的植株莖葉上布滿了白粉狀的霉點,,致使農作物無法結實,農產品減收,。確保農作物遠離病害對保證食品安全和糧食產量具有十分重要的意義,。
“有了這些對病菌基因組的認識,我們能很快確定哪個基因發(fā)生了變異,。這項研究有助于科學家們控制新興流行病的傳播和真菌的進化,。我們會在此基礎上研究出更加有效持久的控制措施。”施潘博士說,。(生物谷Bioon.com)
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澳大利亞科學家開發(fā)抗白粉病大麥品種
澳大利亞腐生性真菌研究中心(ACNFP)的育種專家目前正在開發(fā)一類對白粉病具有抗性的新型大麥品種,。白粉病是西澳州大麥面臨的最嚴重的一種病害,由Blumeria graminis hordei真菌引起,,僅在西澳州每年引起的損失就達3300萬美元,。
之前研究人員曾發(fā)現(xiàn)mlo基因能使作物對這一病害產生抗性,,但由于它可能導致作物減產,所以育種人員沒有將其引入到新品種中,。其它方法產生的抗性往往也會在短短幾年內被破壞,。目前ACNFP的科學家正努力尋找一些代替基因,希望這些基因能使新品種對白粉病具有不同的抗性形式,??茖W家們建議農民采用綜合辦法來防治這種病害,包括使用抗性品種及殺菌劑,。
這一項目由谷物研究與開發(fā)公司(GRDC)資助,,項目負責人Richard Oliver說:“種植者目前僅依賴于單一的殺菌劑,這種作法十分危險,,尋找抗擊大麥白粉病的新方法具有尤為重要的意義,。”