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      復雜因素可以推動植物病原真菌的出現(xiàn)和發(fā)展
      
			
      
				2018-11-20 12:59:59
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			  來源：互聯(lián)網
			
      
		
      
				
		
      
			
      對我們許多人來說,的盛產南瓜和黃瓜想起夏天的悶熱的天,而南瓜和葫蘆裝飾我們的假期表在下降。然而,這些標志性的水果和vegetables-known統(tǒng)稱為cucurbits-can還幫助我們理解植物病害的傳播,對作物構成重大風險。
      

      復雜因素可以推動植物病原真菌的出現(xiàn)和發(fā)展
      

      我最近領導了一個研究使用作物物種從兩個屬的密切相關植物屬于家庭Cucurbitaceae-zucchini,南瓜,南瓜,這些都是在同一個屬(Cucurbita)和原產于美洲,以及黃瓜和甜瓜,都屬于一個屬(Cucumis)最初起源于歐亞。我用這些密切相關,本地和介紹了葫蘆科作物植物作為一個模型系統(tǒng)來理解如何以及為什么植物病原體的出現(xiàn)。
      

      在這項研究中,我收集了88個樣本歐文氏菌tracheiphila來自這兩個寄主植物屬在美國東部和他們的整個基因組測序。大腸tracheiphila是導致細菌性枯萎病病原體在這些種類的類型,導致數(shù)千萬美元的農作物的損失和預防成本每年美國農民。然而,缺乏基本的知識關于這個病原體意味著很少有控制方法用于農民。
      

      大腸tracheiphila的基因組就像弗蘭肯斯坦的monster-cobbling一起很多不同的基因和不同來源的DNA,這表明它最近經歷了巨大的變化。也有很少的基因組遺傳差異88種不同的樣品。從這些基因組數(shù)據(jù),我認為大腸tracheiphila病原體最近才進化而來的。
      

      我和我的同事們還發(fā)現(xiàn)三種不同的細菌血統(tǒng)。令人驚訝的是,我們還發(fā)現(xiàn),黃瓜是唯一的寄主植物容易受到這三個血統(tǒng),最易感宿主植物物種。這是值得注意的,因為,南瓜和西葫蘆原產于北美東部和整個美洲已經存在了幾百萬年,黃瓜和甜瓜只是引入北美歐洲colonialization ~ 1500后。這強烈表明,引入外國作物植物,其次是北美東部普遍栽培,無意中造成的出現(xiàn),一個新的、非常有害的植物病原體.
      

      我們的研究結果有力地表明,cucurbits-especially介紹黃瓜生長在密集的單一栽培的方式,結合當?shù)貧夂?所有導致創(chuàng)建一個新的生態(tài)位,這種新細菌病原體的出現(xiàn)。
      

      這組的情況下給了我們一個令人興奮的機會:自溫帶美國東部發(fā)生這種病原體是唯一在世界上的地位,我們可以通過信息dissect-aided細菌病原體基因組sequences-why當?shù)貧夂蚝娃r業(yè)實踐驅動出現(xiàn),堅持和發(fā)展農業(yè)的病原體。
      

      這可能給我們重要的見解,因為似乎更現(xiàn)代的北美單作實踐這個特定的植物病害爆發(fā)的一個重要貢獻者。單一文化指的是強烈的增長大量的??同的寄主植物物種,而不是越來越多作物在相同的領域,如與古代墨西哥milpa polyculture培養(yǎng)系統(tǒng)。
      

      站在歷史的角度來看,可能更熟悉,大腸tracheiphila鼠疫桿菌有明顯的相似之處與黑色瘟疫病原體殺死一半人口在中世紀的歐洲。鼠疫桿菌和大腸tracheiphila顯示類似的戲劇性的變化在他們的基因組。這些變化允許兩種病原體進入大,密度,主機populations-humans基因相似的鼠疫耶爾森氏菌屬,和類型的大腸tracheiphila。
      

      最近出現(xiàn)的大腸tracheiphila是一個景觀水平的問題,和農民個人解決不了的。我們的研究表明,現(xiàn)代農業(yè)實踐、同時生產難以想象的高收益率也不曾預料到的微生物病原體的藥物敏感性。這個結果應該給我們暫停,并激勵我們更加努力思考如何在結構上保護我們的農業(yè)系統(tǒng)景觀水平病原體像大腸tracheiphila在未來。
      
			

			
        
      
			
      
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