西北农林科技大学Nature子刊解析稻瘟病菌致病机制

　　

生物通报道  来自西北农林科技大学、美国普渡大学的研究人员在新研究中证实，稻瘟病菌（Magnaporthe oryzae）中的小分生孢子能够萌发且具有传染力，有可能是稻瘟病病害循环的一个重要因子。这些研究结果发表在8月1日的《自然通讯》（Nature Communications）杂志上。

论文的通讯作者是任职于西北农林科技大学和普渡大学的许金荣（Jin-Rong Xu）教授。许教授长期以植物病原真菌的生物学与分子遗传学作为主攻方向，在国际同行中具有较高学术声誉，已在Science、Nature等国际学术期刊刊物上发表论文60余篇。

稻瘟病是由稻瘟病菌引起的、全世界最具破坏性的水稻疾病之一，它作为十大真菌疾病之一严重地威胁着全球的粮食安全（延伸阅读：浙大PLOS文章解析稻瘟病菌致病分子机理 ）。在过去的20年里，它已被开发成为一个研究病原真菌-植物相互作用的模式系统。此外，与稻瘟病菌密切相关的一些真菌类群感染禾草植物，也引起了包括小麦全蚀病和草坪草灰斑病在内的其他一些重要植物疾病。近年来，一种新出现的稻瘟病菌菌株引起的麦瘟病已传播至整个南美，对小麦生产造成严重的威胁。

许多的植物病原真菌都是子囊菌（ascomycetes），其可以生成一种以上的无性孢子。稻瘟病菌可生成两类孢子：小分生孢子和大分生孢子。然而至今为止，所有的感染研究都是针对的大分生孢子，获得了许多关于大分生孢子的形成和萌发、定殖、附着胞形成和穿透以及侵入后生长等各方面的遗传和分子生物信息。对于小分生孢子的萌发情况尚未有报道，且也还未明确小分生孢子在植物感染和稻瘟病病害循环中所起的作用。

在这篇文章中，研究人员证实大约5–10%的小分生孢子可以在人造表面和植物表面上萌发。萌发的小分生孢子可以生成正常的继代培养物，可通过创口来感染水稻或是大麦叶子。在对水稻和大麦幼苗的感染分析实验中，他们发现小分生孢子无法感染未受损伤的植物引起疾病症状，但小分生孢子可以移植到受损的叶片和茎秆上形成坏死病斑。对大麦和短柄草穗子的感染分析实验表明，小分生孢子还能够感染未受损伤的小穗，引起一些疾病症状。此外，他们还在实验室或田野条件下病变的水稻植物中检测到了生成的小分生孢子，并鉴别出了两个在小分生孢子中特异性表达的基因。

研究结果表明，小分生孢子能够萌发且具有感染性。由于其比较小，小分生孢子有可能使得稻瘟病菌能够通过维管系统快速传播，其有可能是稻瘟病病害循环、稻瘟病及稻瘟病菌类群引起的其他植物疾病爆发中一个重要的、但却被忽视的因子。

（生物通：何嫱）

作者简介：

许金荣

教育部****讲座教授，国家“****”入选者。现为西北农林科技大学植物保护学院二级教授，美国普度大学植物与植物病理系教授，博士生导师。曾任微生物学报副主编，现任微生物学研究学报编委，分子微生物学学报咨询编委。是美国植病学会、真菌学会、微生物学会和遗传学会的会员，美国植病学会遗传组委和真菌学组委的成员。

1965年出生于浙江绍兴，1984年毕业于北京农业大学植保与微生物系，获学士学位。1987年师从愈大绂先生，获硕士学位。1994年在美国堪萨斯州立大学植物病理系获得博士学位。2008年8月至今担任美国普度大学植物与植物病理系教授。2008年8月受聘于西北农林科技大学植物保护学院，****讲座教授。

长期以来，以植物病原真菌的生物学与分子遗传学为主攻方向，从基因学、功能基因学、生物信息学与分子生物学方面揭示了重要病原真菌的致病机理、病原物与寄主植物的互作关系以及病原真菌信号途径，为植物真菌病害防治的新策略制定提供了理论依据，在国际同行中具有较高学术声誉。至今已在《Genes ＆ Development》《PNAS》《Plant Cell》《Science》《Nature》等国际学术期刊刊物发表论文60余篇。

生物通推荐原文摘要：

Germination and infectivity of microconidia in the rice blast fungus Magnaporthe oryzae

The rice blast fungus Magnaporthe oryzae is a model for studying fungal–plant interactions. Although it produces two types of spores (microconidia and macroconidia), previous infection studies have exclusively dealt with macroconidia. Germination of microconidia has not been reported, and their role in plant infection is not defined. Here we show that approximately 10% of microconidia germinate on plant surfaces, and that colonies derived from germinated microconidia are normal in growth and pathogenesis……