研究人员提供了对玉米焦油斑的重要基因组见解
焦油斑病于 2015 年首次报道，是一种新出现的玉米病害，已迅速蔓延到和加拿大，仅 2021 年就造成了估计达 12 亿美元的巨大产量损失。焦油斑因其标志性症状而得名，类似于玉米叶子上飞溅的“焦油”，但这些斑点实际上是由真菌病原体玉米根霉形成的棕色病斑。这种破坏性病原体对研究具有挑战性，因为它无法在植物宿主之外生存。因此，目前关于导致其疾病周期的机制(包括孢子形成、繁殖和植物感染)知之甚少。
因此，研究人员开始依靠基因组测序来识别存在哪些基因并预测它们在疾病发展过程中发挥的作用。然而，目前的基因组草案很大程度上不完整，尽管真菌中存在基因，但它们在感染过程中可能不会表达。为了解决这个问题，密歇根州立大学 Martin I. Chilvers 实验室的 Joshua MacCready 和 Emily Roggenkamp 最近领导的一项研究生成了玉米赤霉病的高质量基因组，并首次提供了焦油斑病感染的全球基因表达分析。这项发表在《分子植物-微生物相互作用》杂志上的研究发现，真菌在病变形成的早期就会进行有性繁殖，这需要两个不同交配类型的个体。
这一发现意义重大，因为有性繁殖使真菌进化时具有更大的遗传灵活性，从而产生潜在的性更强或对杀菌剂具有抗性的菌株。与许多真菌病原体一样，玉米假单胞菌依靠蛋白质(称为效应子)的分泌来操纵和克服植物免疫力。这项研究鉴定了 100 多个效应子，其中许多效应子是这种真菌病原体所独有的，并且在感染过程中高度表达，这表明这些蛋白质在感染过程中发挥着新的作用，需要进一步研究以确定其功能。
基因组和基因表达分析为其他研究玉米焦油斑的研究人员提供了宝贵的资源。Chilvers 表示：“这项研究为未来检查效应子、发病机制和病原体生命周期的研究奠定了基础。” 随着对这种真菌有了更深入的了解，这些研究人员的目标是针对这种有影响力的病原体实施改进的疾病管理策略。
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