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一种真菌如何确定领地和对抗病毒的新机制

2013.11.19

  英国科学家发表在Fungal Ecology杂志上的一项研究表明,引起白蜡树顶梢枯死的真菌——白蜡鞘孢菌(Chalara fraxinea),具有保护自己、对抗病毒的潜能。这种真菌用来确定其领地的保护机制,可能有助于开发抵抗基于病毒的控制方法。

  白蜡枯梢病(Ash Dieback)是由白蜡鞘孢菌(Chalara fraxinea)引起的危险性林木病害。该病最早于20世纪90年代初发现于波兰西北部的欧洲白蜡树(Fraxinus excelsior)上,在随后的10年间扩散于整个波兰。至今,病害已经扩散到欧洲大陆的大多数国家,2012年初传入英国,英国多处林地遭白蜡枯梢病感染,已销毁树木10多万株,疫情十分严重。我国已经将白蜡鞘孢菌列入进境植物检疫性有害生物名录。

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  来自英国林业委员会的森林研究机构的植物病理学家Joan Webber博士和Clive Brasier教授发现,白蜡鞘孢菌用来确定其领地的保护机制,可能使其更能抵抗基于病毒的控制方法。这项研究成果发表在最近的Fungal Ecology杂志上。

  Brasier 教授和Webber博士在来自英国三个不同地点的真菌样本中,研究了白蜡鞘孢菌的遗传识别系统,称为营养兼容性(vegetative compatibility, vc)系统。他们的结果表明,对这些英国样本中的绝大多数来说,真菌菌落彼此之间可能是生长不兼容的。这对于研究这种真菌的生物学和控制其传播具有重要意义。

  营养兼容性(vc)系统,是人体组织排斥性系统的一个真菌等价物,能够使真菌区别其自身和非自身。相同vc类型的真菌菌落,可以融合成一个单独的个体,但是那些属于不同vc类型的真菌菌落却不能。Vc系统对一种真菌的生态和生存是极为重要的,使其能够确定自身领地,对抗病毒攻击和促进远系繁殖。最初的结果表明,白蜡鞘孢菌的vc系统在不兼容菌落之间产生了一个反应,使它们的菌丝体萎陷,在生长被抑制的两个菌落之间产生了一个区域。

  如果vc系统在白蜡树叶早期感染期间被“开启”,引发感染的孢子(子囊孢子)可以对抗另一个,这将降低它们在白蜡上的定殖能力。或者,如果vc系统被“关掉”, 在白蜡叶感染期间发芽的孢子可能进行合作,引起这种真菌的较大传播。随后,因为白蜡组织中的较大病变形态,vc系统可以确定被每个病原菌个体保护的“领地”。

  Brasier这样评论他们的研究结果:“这项研究仍然处于一个初始阶段。白蜡鞘孢菌的大多数隔离群彼此之间不兼容,这个事实意味着可能很难将危害严重的真菌病毒对抗病原体作为一种疾病控制方法,因为当菌落能融合时,病毒经常更容易在一个真菌群落中传播。”

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