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"植原体诱导芝麻变叶病的基因组与转录组学解析:激素失调与防御机制的关键作用"
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月31日 来源:Journal of Basic Microbiology 2.7
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来自印度的研究人员针对芝麻变叶病这一由植原体感染引发的毁灭性病害,通过全基因组测序鉴定出16Sr-I组的Candidatus Phytoplasma asteris等病原体,发现其563,754 bp基因组携带542个蛋白编码基因。研究运用转录组学揭示病原体效应蛋白(如SAP50-like、TENGU)通过调控激素(生长素、细胞分裂素)通路和抑制MAPK防御信号导致寄主畸形发育,为病害防控提供新靶点。
芝麻变叶病这种由植原体(phytoplasma)引发的"植物吸血鬼"病害,能让芝麻开出诡异的绿花(花变绿virescence)、长出扫帚状畸形枝(丛枝病witches' broom)。科学家们像侦探般破解了印度不同地区病原体的身份密码——鉴定出属于16Sr-I组的星状植原体(Ca. P. asteris)和16Sr-II组的柑橘植原体(Ca. P. citri)等"犯罪团伙"。
通过基因测序发现星状植原体SPGN菌株携带563,754个碱基的微型基因组,藏着542个"武器库"基因,包括抗生素抗性基因这种"防弹衣"。更狡猾的是,这些微生物特工分泌SAP50-like、TENGU等效应蛋白,像黑客一样入侵植物激素系统——刺激生长素和赤霉素相关基因过度表达,同时关闭植物的"警报系统"(MAPK信号通路和病程相关蛋白PR)。
转录组分析显示,染病芝麻的防御代谢通路(如类黄酮合成)被大面积"断网",而负责输送营养的维管束相关基因却异常活跃,仿佛被植原体劫持成了"营养专线"。这项研究不仅绘制了植原体的分子作案蓝图,更为开发"抗植原体疫苗"提供了SAP34-like膜蛋白等精准靶点。
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