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      科學家準備贏得抗銹病和其他疾病的競賽
      
			
      
				2019-04-27 15:53:30
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      在預防和控制銹病流行的競賽中，科學家們已經(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序技術了解銹菌如何適應克服作物品種的抗性，明尼蘇達大學，美國農(nóng)業(yè)部ARS谷物疾病實驗室，澳大利亞國立大學，英聯(lián)邦科學與工業(yè)研究組織(CSIRO)和悉尼大學正在美國微生物學會期刊mBio發(fā)表兩篇出版物的結果。
      

      科學家準備贏得抗銹病和其他疾病的競賽
      

      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變?yōu)橥耆嗳醯钠贩N。美國和澳大利亞聯(lián)合研究小組現(xiàn)已生成第一個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，銹菌含有兩個拷貝的每條染色體，這使得它們的遺傳學比其他類型的真菌復雜得多，”明尼蘇達大學的助理教授Melania Figueroa說。菲格羅亞共同領導了燕麥冠銹菌P. coronata f的測序工作。SP。avenae與美國農(nóng)業(yè)部ARS谷物疾病實驗室研究負責人，明尼蘇達大學兼職教授Shahryar Kianian一起。“這項工作的一個關鍵進展是，第一次產(chǎn)生了單獨的基因組裝配，反映了銹病中的兩個染色體拷貝。”
      

      與此同時，澳大利亞國立大學的博士后研究員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，兩個團隊能夠?qū)⑺麄兊募夹g和知識結合起來，比單獨工作更快地實現(xiàn)這些突破。
      

      這些研究代表了植物病理學的突破，因為它們現(xiàn)在顯示兩個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)。
      

      兩項研究都發(fā)現(xiàn)兩個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化新銹菌株的基礎。“種植者在大多數(shù)種植季節(jié)發(fā)生由于燕麥冠銹而導致產(chǎn)量損失的報告，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化，并開發(fā)更具抗性的作物，”負責協(xié)調(diào)年度銹病調(diào)查的Kianian說。在美國，為了監(jiān)測燕麥種植區(qū)的病原體種群。燕麥冠銹病基因組學研究比較了來自北卡羅來納州和南達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農(nóng)業(yè)部NIFA博士后研究員的獲獎者，最近開展了一項研究，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。米勒的工作對回答這個問題至關重要，“菲格羅亞評論道。
      

      “燕麥冠銹病是最迅速發(fā)展的銹病病原體之一，”明尼蘇達大學兼任CSIRO農(nóng)業(yè)和食品部副教授Peter Dodds解釋道。“因此，這項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化以及應用類似方法生銹的真菌的框架。導致許多其他主要作物疾病。
      
			

			
        
      
			
      
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