Nature子刊：一种控制小麦真菌感染的主控因子

小麦僵菌引起小麦斑病，这是全球温带地区生长的小麦最具破坏性的真菌疾病。

　　

   

   

图:致病真菌小麦酵母菌。一种新的分子工具可以通过显微镜检测非致病性孢子(红色)和侵入性菌丝(绿色)    

图片来源:Gero Steinberg教授和Sarah Gurr教授

真菌Zymoseptoria tritici导致小麦黑斑病，这是全球温带地区生长的小麦最具破坏性的真菌疾病。这种疾病每年使小麦产量减少5-10%，仅在法国、德国和英国就造成了价值3 / 4到15亿欧元的收成损失，另外还有10亿欧元用于化学控制这种真菌。来自埃克塞特大学的研究人员在理解这种病原体侵略性的分子机制方面取得了重大突破。

在BBSRC的资助下，由Gero Steinberg教授领导的埃克塞特研究小组使用了多学科的方法来更好地了解这种植物侵袭型病原体的形成。这个所谓的菌丝阶段是真菌通过被称为气孔的自然开口进入小麦叶片的阶段，气孔会根据周围的光照条件打开和关闭。结合细胞和分子生物学技术、生物信息学和植物病理学，该团队揭示了适度温度和小麦叶片分子的结合启动了植物感染侵袭菌丝的形成。这种变化伴随着病原体的“重新编程”，使真菌为植物攻击做好准备。

一种新颖而复杂的“分子工具”的开发使研究人员能够进行视觉遗传筛选，旨在识别重编程真菌形成侵入性菌丝的驱动因素。令人惊讶的是，这种方法揭示了一种“主调节器”的存在，这种调节器在其他生物中是感知光的。研究表明，这种调控因子能感知打开植物气孔的相同光照条件，从而在植物最脆弱的时候启动并同步入侵菌丝的出现。

在小麦病原菌中发现一种致病性“主调控因子”Zymoseptoria tritici 是非常重要的;这为开发防治小麦黑斑病的新策略提供了一个重要的靶点。

“我们的多学科方法瞄准了黑斑病菌种致病性的核心。已经确定了控制这种侵入性病原体形成的因素，为开发保护我们的小麦作物免受这种重要经济疾病的影响的方法提供了希望。

这一发现背后的埃克塞特大学研究小组成员、埃克塞特大学食品安全教授萨拉·j·Gurr说:“小麦的种植面积比全球任何其他作物都要大。这种疾病在温带种植区造成这种宝贵的热量作物的巨大损失。这项研究描述了在我们寻求确保全球粮食安全的过程中确定一个非常重要的目标。”

该研究由生物技术和生物科学研究委员会资助(授权BB/P018335/1)。SJG是CIFAR真菌王国威胁与机遇计划的研究员。

文章标题

Zymoseptoria tritici white-collar complex integrates light, temperature and plant cues to initiate dimorphism and pathogenesis