新研究表明Pro1蛋白故障导致稻瘟病菌繁殖
“性悖论”指的是为什么有性生殖方式在生物中比无性生殖方式更常见的谜题。有性生殖需要至少两个伴侣，使个体面临更高的疾病风险，并且更加消耗能量。相比之下，无性繁殖只需要一个亲本，同时允许快速产生后代，从而弥补了所有这些缺点。现在，一项关于感染多种栽培谷物(如水稻、小麦、大麦和小米)的病原真菌的新研究结果证实了这一“悖论”。
稻瘟病菌 (Magnaporthe) oryzae是一种致病性丝状真菌，它会引起稻瘟病，对全球水稻生产造成严重破坏，因此被称为“稻瘟病真菌”。感染周期从无性繁殖开始，称为“分生孢子”的无性孢子附着在水稻叶子的表面。这会产生一种称为附着细胞的感染特异性结构，它开始穿透叶子的最外层细胞层，导致叶子表面出现可见的病变。当条件有利时，称为分生孢子梗的特殊结构就会出现并产生更多的分生孢子，这些分生孢子通过风或大气中的水滴分散到更多的水稻植株上。
虽然这种无性繁殖模式是米霉生命周期的主要驱动力，但科学家们已经在实验室环境中证明了这种真菌的成功有性繁殖。这种真菌似乎具有与生物学上的雄性和生物学上的雌性相当的菌株。然而，大多数从田间采集的标本显示女性生育能力丧失。导致米曲霉有性繁殖丧失的潜在基因和机制仍然是个谜。
来自东京理科大学、国家农业和食品研究组织以及日本东京农业科技大学的研究人员最近发现了稻瘟病菌有性繁殖优势丧失的证据。该研究小组由东京理科大学应用生物科学系的 Takashi Kamakura 教授和初级副教授 Takayuki Arazoe 领导。他们的研究于 2023 年 6 月 13 日在线发布，并于 2023 年 7 月 21 日发表在《iScience》杂志第 26 卷第 27 期上。
关于这项研究的前提，镰仓教授解释道，“许多真菌物种已经放弃了有性生殖，这与有性的进化优势不符，助长了有性悖论。” 未来，这项研究还将通过解释真菌如何获得多样性来帮助培育有用的工业菌株或了解病原体如何应对突变。”
研究人员使用多项基因实验来确定哪些基因与女性不育有关。培育来自米霉田间分离物的亲本菌株以产生雌性不育和雌性可育米霉后代。
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