红薯对真菌病害的甜蜜报复

Josiah

红薯黑腐病是一种由真菌 Ceratocystis fimbriata 引起的毁灭性疾病。自 19 世纪末以来，红薯黑腐病已威胁到美国多达 30% 的红薯作物。2015 年，美国所有红薯产区都经历了有记录以来最严重的疫情之一，损失高达 60%。

虽然杀菌剂可以帮助控制病害，但它们并不是一个可持续的解决方案，尤其是在主要出口市场对杀菌剂残留的限制不断变化的情况下。另一种管理策略是效应子辅助育种——一种开发抗病作物的新方法。

效应子是病原体分泌的蛋白质，可在分子和细胞水平上调节植物宿主。与传统的育种方法不同，传统的育种方法需要花费很多年的时间，而且需要大量的反复试验，而效应子辅助育种则利用病原体中的特定效应子来快速识别和选择对疾病具有抗性的植物。这将加速育种计划，从而开发出抗黑腐病的甘薯品种并减少作物损失。

到目前为止，研究人员对 C. fimbriata 生物学的了解有限，从而为治疗这种疾病设置了障碍。为了解决这个问题，北卡罗来纳州立大学 Lina Quesada-Ocampo 实验室的研究员 Camilo Parada-Rojas 和同事们专注于识别 C. fimbriata 在感染过程中产生的效应蛋白。

这项研究发表在《分子植物-微生物相互作用》（MPMI）杂志上，确定了 31 个 C. fimbriata 效应基因。通过对这些效应基因进行分类，研究人员可以更好地了解这种真菌如何感染甘薯，并确定培育抗性品种的潜在宿主目标。此外，这项研究还提出了一个生物营养阶段，在这个阶段，这种真菌以活的甘薯储藏根为生，然后杀死它，这为疾病的进展提供了新的视角。

这项研究提供了有关 C. fimbriata 生物学的开创性知识，并强调了效应子辅助育种的潜在目标。虽然研究结果很有希望，但在疾病控制和植物育种方面的实际应用将需要更多的时间和研究。

Parada-Rojas 表示：“从基础研究到实际应用还有很长的路要走，但它有可能对农作物的恢复力和粮食安全产生重大影响，因此回报非常丰厚。”

与此同时，该研究对病原体进化和稳定性的见解可以为疾病监测提供信息，有助于更有效地追踪和管理 C. fimbriata 的传播——使科学向未来的红薯防控又迈进了一步。