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瘟神稻瘟病菌是如何“镇压叛乱”打胜仗的

时间:2019-08-21
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一个不可战胜的将军必须有一个独特的战争理论,被称为“米癌”的稻瘟病也不例外。它可以及时解决“内疚”和“反叛”,并通过杀死这些家伙来加强战斗力,实现攻击城市的目标,立于不败之地。

几天前,南京农业大学张正光教授的团队研究揭示了稻瘟病菌如何能够抑制内部的“反叛”和令人惊讶的成功过程。他们在细胞生物学权威杂志《细胞自噬》上发表了研究结果《稻瘟病菌细胞壁完整性通路与细胞自噬协同作用控制致病力的机制研究》。

稻瘟病真菌是大米的噩梦,就像它的名字一样。这种恶魔是大米引发灾害的无可比拟的瘟疫,略有减少10%至20%,严重减少40%至50%,甚至更严重。没有收集到颗粒。根据农业部的数据,近年来,稻瘟病每年造成中国粮食损失超过30亿公斤,全球每年的粮食损失可以用于6000万人一年。

稻瘟病真菌如何无敌?

“生存能力强,传播能力强,破坏力强。一旦生病,就很难阻止它。”张正光教授评论了这个“聋神”。

病原体的分生孢子就像一个细长的梨。它长80-160微米,宽4-6微米。这个看不见的小家伙是一个无法杀死的“小强者”。它可以在-30°C下使用。存活18个月,它可以在舒适的环境中存活数年。它无处不在:在黄色的稻草上,收获的稻米上,以及在种植水稻的土壤中,它可能有它的存在和痕迹。当它干燥和寒冷时,它会在睡眠中睡觉。一旦温度升高并且湿度增加,它就会重新出现。雨天是最有活力的时刻。温度为26-28°C,湿度达到90%,米噩梦。就在这个时候。

Magnaporthe oryzae可以随时攻击米的任何部分。在最早的时候,它可能睡在水稻种子上,或者它可能睡在稻草叶上。一些水稻在繁殖阶段被其分生孢子纠缠在一起。同一品种的水稻种植代数较多,致病稻瘟病菌数量较多。随着几代人的进化,更多的是具有强大战斗力的“特种部队”。

但米饭没有办法提前找到敌人,也没有办法摧毁它。 Magnaporthe oryzae的分生孢子像空降士兵一样落在幼苗上,分泌粘液牢牢地粘在叶子上,等待机会。

鱼,它正在攻击。

分生孢子在水中发芽形成球形粘附细胞。不要小看这个小球,附着在细胞上的黑色素可以使这个小部分产生80兆卡的压力,相当于一平方厘米面积上的一个80千克的锤子,只要它符合适当的温度,幼苗连续6至7小时有水滴。这个球将毫不犹豫地“咬合”并在幼苗上钉上“钉子”。稻瘟病袭击了幼苗。

真正的危机已经到来!领导部队开始进攻。此时,大米也找到了敌人,并组织了所有部队进行反击,造成细胞壁对细菌的压力,防止入侵者进攻。稻瘟病真菌会发出许多“敌人分子”来干扰稻米内部的防御。它有三个特殊的“智能发射器”:Mck1,Mkk1和Mps1蛋白。三名情报人员排起了长队。一旦遇到阻力,他们就会按顺序发出信号,而大米爆炸则部署了部队进行攻击。

战争即将来临。 Magnaporthe oryzae产生了大量的蛋白质士兵并开始专注于火力攻击。所有大的干燥和快速膨胀过程将不可避免地导致人们在混乱的水域中捕鱼。稻瘟病真菌在白天和夜晚产生蛋白质,三分之一的错误折叠或未折叠蛋白质变成“无序分子”。这些士兵不仅可以冲进战场,还可以炮弹。飞行不分青红皂白地伤害了友军。

结果就在这里。更沮丧,更勇敢,稻瘟病菌的策略,面对“内疚”和“反叛”不软,同时发出两个命令:激活细胞自噬吃这些反叛者,回收他们的废物,再利用,分解为了激活细胞壁完整性途径,另一个特殊行动小组自噬核心蛋白MoAtg1被送去直接向2号线人Mkk1蛋白传递信号。情报队变成了双头蛇,Magnaporthe oryzae Double的信号使得进攻部队的部署倍增,并一举占据一席之地。

经过多次试验,尹伟博士发现了稻瘟病菌的战略和战术路径,赢得了这场战斗。消灭叛乱分子并增加战斗力。两者之间的合作是稻瘟病的法宝。

他发现了自噬核心蛋白MoAtg1的来龙去脉。这种突然出现的小队是决定结果的关键。然而,细胞壁完整性途径和细胞自噬之间的关系尚未完全了解。

战争持续了16至24小时。一旦入侵成功,捕获的水稻细胞在Magnaporthe oryzae的作用下开始转向。细菌开始以三维几何方式攻击周围细胞。一周之内,整个大米就被土地破坏了,叶子和稻草变成了褐色。当它很严重时,它像火一样被烧毁。

此时,受损的大米已成为污染源。单个病灶可在一夜内产生20,000个分生孢子。在多雨和连续的天气中,当空气开始蔓延时,它是一个接一个的,村庄挨家挨户地越过山脉。无论我走到哪里,我都在千里之外。

2014年,华东四省一市爆发稻瘟病爆发。仅在江苏省就有10万亩大米感染,部分品种的病害率达到75%,损失严重。

Yin 防止自噬核心蛋白MoAtg1发挥作用的途径,就有望攻击增援,这对预防和控制稻瘟病具有重要意义。”

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