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这种真菌被称为白霉菌或“水软腐病”,它们会表现为一种棉白色的绒毛,附着在植物的茎干上,并凿出伤口状的病变。当这种真菌上的一种名为附着体的微小附属物以惊人的力量冲向植物细胞,*素的洪流则会将植物的组织液化,真菌就会开始在液化的组织上享受大餐。只要几天的时间,这种真菌就能杀死一株植物。
来自中国湖北华中农业大学的农业微生物学家姜道宏说,大约有种植物对这种病菌很敏感其中包括大豆。在年,因为大批的大豆被这种病菌感染,农民为此损失了5.6亿美元。这种真菌还会在土壤中休眠数年,产生新的感染,可能会把整个庄稼地夷为平地。
姜博士花了10年的时间研究这种菌核病,希望能让这种疫病迎刃而解。他和他的同事们现在已经找到了一个有效的方法:不仅可以阻止真菌对植物的破坏,还可以将这种真菌转化为一种益生菌,可以促进植物生长,增强对未来疾病的抵御能力。他们周二在《分子植物》(MolecularPlant)杂志上发表了他们的发现。
姜博士用来驯服白霉菌的,是一种叫做SsHADV-1的病*。通常,这种病*会寄宿在一种叫蘑菇苍蝇的昆虫身上。在一次邂逅中,姜博士发现这种病*能完全驯化白霉菌,将“死神”变成天使。来自美国麦迪逊市威斯康星大学的植物病理学家AurelieRakotondrafara说:“之前已经有一些关于病*如何操纵宿主的报告,但这一次是如此独特。你不禁要问:这怎么可能?”
姜博士的研究小组在十多年前首次注意到这种病*在菌核病上的不同寻常的影响,当时他们发现油菜植株能够与被病*感染的菌核菌株和平共处。但究竟是什么导致了这种现象当时尚不清楚。他们的最新研究表明,这种病*在全球范围内劫持了宿主细胞,控制了真菌在渗入油菜植株时关闭和关闭的基因。例如,受病*感染的真菌不再用组织浸渍液液化植物的组织。
当病*大部分被感染到菜籽的时候,它们大部分还是被感染到了菜籽的细胞里。事实上,这种病*已经迫使真菌将其危害植物的武器包裹起来,Rakotondrafara博士说:“一种恶劣的病原体变成了一种温和的微生物。”
更重要的是,在病*的束缚下,菌核病促使植物长出更厚的叶子和更健壮的根。姜博士说,这些油菜植株也对无病*菌核菌株和其他有害真菌产生了抗药性——这暗示着这种受病*感染的真菌起到了预防未来疾病的粗糙“疫苗”的作用。
来自耶鲁大学的微生物生态学家MaríaRebolledaGómez说,这种额外的保护作用背后的原因还不完全清楚。她说:“也许它就在细胞内,可以战胜其他试图进入的真菌,或者只是启动植物的防御系统。”
姜博士说,一旦被病*驯服,这种真菌在油菜上的生长也没有那么疯狂,这可能是因为这种新培育的植物能够控制住它的客人。他补充说,一种如此温顺的真菌,最终可能成为脆弱植物的极好的预防治疗方法。他的团队发现,喷洒了病*感染的菌核菌的幼树在田间与驯化真菌一起和谐相处,结果比未经处理的植物更健康。
这就是科学的力量,通过无数次研究,无数次试验,科学家能把致命的真菌变成植物的防御武器,把“死神”变成“天使”。