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科研成果揭示了一种细菌感染植物的新机制

阅读次数：695   发布时间：2020/4/13 16:43:04

      2016年，密歇根州立大学何胜洋教授团队在Nature上发表的科研成果揭示了一种细菌感染植物的新机制，即细菌除了能抑制植物的免疫系统之外，也会在植物体内产生一种潮湿的环境，加上高湿度的条件，容易引发植物病害。
 
      研究率先开启了植物科学新领域叶际微生物群失调与植物健康的关系。有意思的是，植物就像人类一样，已经进化出一个遗传网络来调控微生物菌群的稳态来维持植物的健康，而且该网络中的某些要素和调控方式与人类极为相似（例如已发现人类肠道微生物群失调会导致多种疾病）。 
    研究团队利用拟南芥四突变体mfec (min7 fls2 efr cerk1)在高湿度的条件下显现出黄化和坏死的病症的特点，通过16S rRNA基因扩增子测序检测了健康叶片（野生型，Col-0）和不健康叶片（突变体，mfec）叶片总微生物组和叶内微生物组，结果表明，健康叶片和不健康叶片的总微生物组的多样性没有显著差异，但是叶内微生物组的丰度和多样性均有显著的变化，不健康的叶片内部微生物的多样性降低，从Firmicute-rich的群体转化为Proteobacteria-rich的群体。
 
     研究还通过构建合成菌群体系（SynComCol-0 和SynCommfec），并在无菌种植研究体系探索了合成菌群体系的功能，结果表明，菌群失调的SynCommfec的确会导致植物不健康。
 
      随后，他们进一步研究了mfec突变体丧失维持微生物组多样性的机制。研究通过体内和体外的细菌互作，证明细菌拮抗作用存在推测在mfec植物体内，因为免疫途径（Pattern-triggered immunity）和MIN7途径的缺失，导致细菌在突变体内过度增殖，从而使Firmicute和Proteobacteria发生拮抗作用，进而导致菌群的多样性减少，菌群失调，*终使得植物叶片显症。
 

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