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      威脅巧克力的真菌放棄了有性生殖進(jìn)行克隆
      
			
      
				2019-01-26 10:14:21
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      普渡大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)，一種對(duì)可可植物構(gòu)成嚴(yán)重威脅的真菌病 - 巧克力來源 - 可以克隆地繁殖。真菌Moniliophthora roreri引起霜凍腐爛，這種疾病已經(jīng)使美洲大部分地區(qū)的可可種植園大量滅絕。因?yàn)镸. roreri屬于一組產(chǎn)生蘑菇的真菌 - 真菌性的果實(shí) - 許多研究人員和可可種鴿認(rèn)為這種真菌是有性生殖的。
      

      威脅巧克力的真菌放棄了有性生殖進(jìn)行克隆
      

      但普渡大學(xué)真菌學(xué)家Catherine Aime和JorgeDíaz-Valderrama的一項(xiàng)研究表明，M。roreri通過克隆產(chǎn)生了數(shù)十億個(gè)可可豆莢破壞孢子，即使它有兩種交配類型 - 性別的真菌等同物 - 以及看似功能性的交配基因。
      

      這些發(fā)現(xiàn)有助于改善可可育種計(jì)劃，并闡明產(chǎn)生蘑菇的真菌機(jī)制。
      

      “這種真菌非常罕見 - 它具有交配類型，但不會(huì)進(jìn)行有性生殖，”真菌學(xué)博士生Díaz-Valderrama說。“這些知識(shí)在生物學(xué)和經(jīng)濟(jì)上具有重要價(jià)值，因?yàn)槲覀儗で蟾玫亓私饽⒐绞侨绾萎a(chǎn)生的，以及我們?nèi)绾螠p少這種疾病對(duì)可可產(chǎn)業(yè)的破壞。”可可是幾乎完全由小農(nóng)場(chǎng)生產(chǎn)的少數(shù)主要作物之一，可可價(jià)格的不穩(wěn)定往往使殺菌劑成為種植者的風(fēng)險(xiǎn)投資。相反，許多種植者選擇定期監(jiān)測(cè)他們的農(nóng)作物是否有霜凍腐爛的癥狀，埋葬豆莢，顯示明顯的黑暗病斑或白色粉塵，以防止真菌孢子的進(jìn)一步擴(kuò)散。
      

      在過去的60年里，這種疾病已經(jīng)蔓延 - 可能是通過不知情的運(yùn)輸受感染的豆莢 - 在南美大部分地區(qū)，整個(gè)中美洲和墨西哥。在一些地區(qū)，可怕果實(shí)腐爛使可可產(chǎn)量下降了100%，迫使許多種植者完全放棄種植園。巴西是美洲大陸唯一一個(gè)未被霜凍腐爛腐爛的可可生產(chǎn)國(guó)，其惡性影響促使全球大部分可可生產(chǎn)轉(zhuǎn)移到西非。Díaz-Valderrama說，這些地區(qū)仍然極易受到這種疾病的影響。
      

      了解真菌的基本生物學(xué)可以幫助控制疾病，但研究人員長(zhǎng)期以來一直被M. roreri的生殖習(xí)慣所困擾，這種生活習(xí)慣似乎與姊妹物種的生殖習(xí)慣有所不同。
      

      真菌繁殖很復(fù)雜。真菌可以具有大量不同的交配類型，而不是男性和女性，導(dǎo)致各種各樣的潛在配偶 - 在某些物種中高達(dá)20,000。但是許多真菌也在有利條件下克隆繁殖，簡(jiǎn)單地復(fù)制它們的基因組并產(chǎn)生數(shù)十億的后代。
      

      深入研究M. roreri，Aime和Díaz-Valderrama的基因組學(xué)和群體遺傳學(xué)，發(fā)現(xiàn)這種真菌可以進(jìn)行性繁殖：它有兩種看似相容的交配類型，似乎是功能性信息素受體。但他們無法找到任何證據(jù)表明交配類型在田間或?qū)嶒?yàn)室中重組，并且沒有M. roreri蘑菇的記錄存在 - 這表明真菌已經(jīng)放棄了有性繁殖，有利于克隆。
      

      “當(dāng)真菌非常適合他們的環(huán)境時(shí)，真菌通常會(huì)通過克隆進(jìn)行復(fù)制，”真菌學(xué)副教授艾梅說。“就資源而言，性生活是昂貴的，而克隆是生產(chǎn)大量后代的廉價(jià)而簡(jiǎn)單的方法。”
      

      研究人員在南美洲發(fā)現(xiàn)了兩種交配類型，在中美洲只發(fā)現(xiàn)了一種類型。這支持了這一假設(shè)，即該病起源于南美洲，最近被引入中美洲，并通過克隆繁殖迅速傳播。
      

      該研究還表明，一些研究人員認(rèn)為不同品種的真菌實(shí)際上是兩種交配類型的遺傳變異。該研究結(jié)果為育種計(jì)劃打開了大門，以研究哪種交配型毒性更強(qiáng)，并可能開發(fā)抗性可可品種。
      

      Díaz-Valderrama說，與此同時(shí)，巧克力愛好者應(yīng)該保持冷靜。
      

      “我們正在努力尋找可用于控制霜凍腐爛和保護(hù)脆弱的可可種植區(qū)域的生物化學(xué)成分。”
      
			

			
        
      
			
      
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