近日,植保學(xué)院孫廣宇教授受邀在國(guó)際著名期刊、雙一流期刊《植物病理學(xué)年評(píng)》(Annual Review of Phytopathology)發(fā)表題為“隱秘型病原菌:煤污病菌復(fù)合群(Stealth Pathogens: The Sooty Blotch and Flyspeck Fungal Complex)”的綜述論文,。該論文全面系統(tǒng)地總結(jié)了煤污菌種多樣性、進(jìn)化新方向及寄主表面生態(tài)位適應(yīng)性機(jī)制,,還對(duì)該領(lǐng)域今后的研究方向進(jìn)行了展望。孫廣宇教授為論文通訊作者,,我??妥淌?、愛(ài)荷華州立大學(xué)Mark Gleason教授為論文第一作者,,太陽(yáng)集團(tuán)8722網(wǎng)站張榮教授和愛(ài)荷華州立大學(xué)Jean Batzer博士參與了文章撰寫(xiě)。文章得到了國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目,、教育部111項(xiàng)目和國(guó)家產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項(xiàng)目資助,。
煤污病(Sooty Blotch and Flyspeck)是許多果實(shí)上一類(lèi)重要病害,,因在在果實(shí)表面形成煤污狀病斑而得名,。長(zhǎng)期以來(lái)煤污病菌一直被認(rèn)為是附生菌,一種利用植物表面營(yíng)養(yǎng)的腐生菌,。孫廣宇教授團(tuán)隊(duì)與愛(ài)荷華州立大學(xué)Gleason教授團(tuán)隊(duì)通過(guò)多年合作研究,,發(fā)現(xiàn)煤污菌通過(guò)基因組收縮,放棄了大量與致病性及寄主互作等內(nèi)寄生相關(guān)的基因,,保留或擴(kuò)張了一些利用寄主植物表面角質(zhì)和蠟質(zhì)的基因,,證明煤污病菌為植物外寄生菌,而不是附生菌,。由于大量丟掉與寄主互作的基因,,逃避了寄主的免疫系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)利用植物營(yíng)養(yǎng)而不被植物察覺(jué),,因而煤污病菌是一類(lèi)典型隱秘型病原菌,,或者偷竊型病原菌。
煤污菌長(zhǎng)期生活在植物表面,,需要經(jīng)受溫度的劇烈變化,、紫外線照射、表面貧瘠的營(yíng)養(yǎng)及干旱等外界不良環(huán)境的脅迫。研究發(fā)現(xiàn),,保留黑色素基因,、水通道蛋白基因適應(yīng)寄主外部干旱、太陽(yáng)輻射等脅迫條件,,擴(kuò)張溶菌酶基因適應(yīng)生物脅迫環(huán)境以及縮減基因組大小減少能耗適應(yīng)貧瘠營(yíng)養(yǎng)環(huán)境等,,是煤污病菌適應(yīng)植物表面獨(dú)特生態(tài)位的適應(yīng)機(jī)制。
多年來(lái),,孫廣宇教授團(tuán)隊(duì)利用真菌分子系統(tǒng)學(xué)和組學(xué)技術(shù)探討煤污菌多樣性,,外寄生真菌與病原菌、腐生菌,、共生菌關(guān)系,,及其適應(yīng)表皮生態(tài)位點(diǎn)機(jī)制等方面開(kāi)展了系統(tǒng)研究,研究成果相繼在Fungal Diversity,、Persoonia,、Genome Biology and Evolution、 BMC genomics,、Scientific Report等雜志發(fā)表論文多篇,,受到了國(guó)內(nèi)外同行的高度認(rèn)可和廣泛關(guān)注。
煤污菌寄主表面擴(kuò)展方式與進(jìn)化路線示意圖
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https://www.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev-phyto-082718-100237