对于真菌来说，合适的“配件”可以决定它们与植物的关系

　　

   

   

图片:MPMI杂志封面

对于真菌来说，合适的“配件”可以决定它们与植物的关系

植物在其一生中会与各种各样的生物相互作用，但即使是非常相似的微生物也会引起相反的反应。两种真菌Fusarium oxysporum (Fo)具有相同的核心基因组，但其中一种是有益的内生菌，而另一种是导致枯萎和死亡的有害病原体。发表在《植物-微生物分子相互作用》杂志上的一项新研究试图通过探索这两种菌株与模式植物拟南芥的相互作用，梳理出为什么这两种菌株会引起如此相反的反应，以及植物对有益微生物和有害微生物的不同反应。

正如资深作者马立军所解释的，“菌株与共同宿主的特异性相互作用可能是由每个oxysporum基因组的附属染色体决定的。”辅助染色体是额外的遗传物质，与核心基因组不同，它们被认为更具可塑性，因为它们会根据真菌的生活方式移动和改变。就像间谍电影里的小装置实验室一样，佛氏菌的附属染色体中含有用于渗透工厂并关闭防御系统的工具。利用附属染色体不同的密切相关菌株“可以进行比较研究，最大限度地减少菌株之间的遗传差异，从而解决导致不同表型(生长促进或疾病，甚至死亡)的潜在机制。”

在这项研究中，元转录组数据显示，大多数植物基因(约80%)在4天的时间点上对两种真菌菌株表达相似。仅仅过了12小时，植物的反应就出现了最明显的差异。共同第一作者余houlin解释说:“认识到植物可以通过改变它们的基因表达对微生物存在的信号做出快速反应是很重要的。”例如，植物防御相关基因可以被内生菌和致病菌诱导，但内生菌能够更好地抑制这些基因。其他发生变化的宿主基因包括植物生长相关基因在病原存在时表达量减少，而氮素吸收和代谢基因在内生真菌存在时表达量增加(上调)。

附属染色体也是真菌菌株中大量基因表达变化的地方。内生菌株上调了与细胞信号转导和营养物质转运相关的基因，而致病菌株无疑上调了那些具有毒力或解毒作用的基因。鉴定与植物健康最终结果相对应的副染色体上的表达变化的真菌基因，告诉研究人员如何进一步研究以提高抗病能力和促进植物生长。马强调说，“这项研究对植物，甚至动物免疫学有深远的影响，表明细胞对相同物种但基因不同的微生物有显著的灵活性和可塑性。”欲了解更多信息，请阅读“内生真菌和致病性镰刀菌-拟南芥相互作用的metatranstomic Comparison of内生真菌和致病性镰刀菌-拟南芥相互作用揭示植物转录可塑性”。