近日，《科學報告》（Scientific Reports）發(fā)表了我校太陽集團8722網(wǎng)站孫廣宇教授團隊關于外寄生菌在寄主表面生長的分子基礎及進化機制的最新科研進展。
真菌獲取營養(yǎng)有腐生、寄生、共生等方式。植物病原真菌在進化過程中，由從基質外部獲取營養(yǎng)的腐生方式，逐漸進化為通過進入植物內部攝取營養(yǎng)的寄生方式。孫廣宇教授團隊通過對蘋果表皮病原真菌果生月盾霉Peltaster fructicola研究，發(fā)現(xiàn)一種與大多數(shù)病原真菌相反的進化方向。
通過對果生月盾霉的基因組和轉錄組分析發(fā)現(xiàn)，月盾霉為了在寄主表面生活，進化過程中基因組大幅度收縮，與侵染有關的細胞壁降解酶、次級代謝產物合成、肽酶及效應蛋白數(shù)目大幅度減少；其中與植物互作所必需的候選效應因子分泌蛋白數(shù)量為所有病原真菌中最少；但保留了利用寄主表皮結構物質角質酶。同時，為了適應營養(yǎng)匱乏的蘋果表皮生態(tài)位，月盾霉采取大大縮減核糖體數(shù)目，從而保障其代謝處于較低水平。基因組中僅保留了9個核糖體拷貝，為已知病原真菌中數(shù)量最少。但為了適應寄主外部干旱、太陽輻射等脅迫條件，在次生代謝相關基因大幅縮減的條件下，保留了與耐受不良環(huán)境有關的黑色素合成全部基因。
該研究發(fā)現(xiàn)，煤污病菌為了減少與寄主的互作，進化中采取了逃避的策略，放棄了大量與侵入相關的致病基因，從而進化成為一種外寄生菌。該研究提出了一種新的病原菌進化方向——由植物侵入型內寄生方式進化到非侵入性的外寄生生活方式。
該研究得到了國家自然科學基金、國家蘋果產業(yè)技術體系等項目的資助。
論文連接：http://www.nature.com/articles/srep22926
