近日，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)植物病理學(xué)系孫文獻(xiàn)教授和彭友良教授的團(tuán)隊(duì)聯(lián)合國內(nèi)外多家科研機(jī)構(gòu)描繪出水稻稻曲病菌的基因組序列草圖。通過比較基因組學(xué)與表達(dá)譜分析預(yù)測出影響該致病真菌致病力的關(guān)鍵基因，同時針對該真菌侵染機(jī)制與進(jìn)化提出了相關(guān)見解。該研究成果發(fā)表在近日的《自然·通訊》上。
稻曲病是一種由稻曲病菌引起的穗部病害。全世界范圍內(nèi)，稻曲病造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，我國三分之一的稻米種植地區(qū)深受此病害的影響。稻曲病菌不僅影響水稻的產(chǎn)量與品質(zhì)，還會產(chǎn)生大量真菌毒素，對人體或動物有害。
為了加深對這種病害的理解，該研究團(tuán)隊(duì)對稻曲病菌的基因組進(jìn)行了測序，發(fā)現(xiàn)其基因組中減少了多糖類物質(zhì)分解酶、營養(yǎng)吸收和次生代謝等相關(guān)的基因，尤其是缺少果膠分解酶活性。這些特征反映了該病原菌侵染寄主水稻的花絲，從中獲取營養(yǎng)的活體侵染寄生方式。通過表達(dá)譜與功能分析，他們預(yù)測效應(yīng)蛋白與毒素合成基因參與稻曲病菌的致病性。另外，研究團(tuán)隊(duì)對其它4個稻曲病菌的菌株進(jìn)行了低覆蓋率的測序，又對比分析另外11個真菌物種。
孫文獻(xiàn)介紹，研究團(tuán)隊(duì)對稻曲病菌菌株間的基因組進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)稻曲病菌之間的遺傳變異較小，說明其侵染水稻的進(jìn)化史較短。對11個真菌物種基因組進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)稻曲病菌在目前已測序的物種中與一種昆蟲病原真菌—綠僵菌進(jìn)化關(guān)系最近。孫文獻(xiàn)認(rèn)為，病原真菌在侵染的進(jìn)化史上有過一個宿主跨動、植物界的跳躍現(xiàn)象，而病原菌分泌的效應(yīng)蛋白在其宿主適應(yīng)過程中起到關(guān)鍵作用。
