稻瘟病菌超数染色体(SCs)水平转移驱动基因组重构的实验解析

【字体: 时间:2025年08月05日 来源:New Phytologist 8.1

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  稻瘟病菌( Magnaporthe oryzae )的致病性变异机制一直是植物病理学研究热点。研究人员通过共培养和共侵染实验,首次系统揭示了超数染色体(SCs)在真菌基因组动态重构中的核心作用。研究发现SCs可水平转移并介导丰富的结构变异(删除/复制/易位/重组),且所有重排事件均特异发生在核心染色体末端和SCs区域。特别值得注意的是,携带 AvrPikE 的SC通过多种变异方式动态调控病菌对 Pikh 水稻的致病性。该研究为理解病原真菌"双速基因组"进化机制提供了全新视角。

  

在病原真菌王国里,稻瘟病菌( Magnaporthe oryzae )暗藏着一套精妙的"基因组变形术"。最新研究揭开了其超数染色体(Supernumerary chromosomes, SCs)作为"基因组积木"的神奇功能——这些染色体不仅能像特洛伊木马般在菌株间水平转移,更会引发一系列令人眼花缭乱的基因组结构变异。

通过精妙的共培养和共侵染实验,科学家捕捉到SCs介导的四大变异招式:片段删除、基因复制、染色体易位以及与核心染色体的重组秀。有趣的是,这些基因组"魔术表演"的舞台严格限定在核心染色体末端和SCs区域,仿佛这些区域被标记为"可变区"。

最精彩的发现当属携带 AvrPikE 无毒基因的SC:它像一把变形密钥,通过水平转移、整条丢失或片段删除等方式,动态调节病菌对 Pikh 水稻的"攻击力"。这些发现不仅解释了病原真菌"双速基因组"的进化密码,更将SCs定位为致病基因变异的"孵化器"。

这项研究如同打开了一扇观察真菌基因组实时进化的显微镜,为理解病原菌快速适应宿主提供了全新视角,也为防控作物病害带来了新思路。

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