针对真菌'味道'小麦如何成为控制发展的关键

科学家认为,探索危险的真菌病原体如何“品尝”小麦植物周围环境来协调毒力可能是制定新控制策略的关键。

巴斯大学和Rothamsted研究所的研究人员一直在研究与我们舌头上的味觉受体相似的“真菌G蛋白偶联受体”如何参与促进FusariumHead Blight(FHB) - 一种具有破坏性和危害性的疾病。小麦是全球谷物中的头号花卉病。

FusariumHead Blight以小麦植株的耳朵和谷粒为目标,因此对于世界上最重要的作物之一的农民来说是一个主要问题。这种疾病在经济上是昂贵的,在生长周期结束时损害小麦作物,并且用真菌毒素(真菌毒素)污染小麦籽粒,这对人类和动物来说是危险的。

在英国,我们每隔几年爆发一次FHB,2012年小麦作物损失约10%。在世界其他地区,如美国,巴西和中国,这种疾病导致严重的作物损失和农民的霉菌毒素污染问题每一次收获。

目前还没有真正有效的方法来控制FHB,这是通过空气传播的孢子传播的。

由巴斯大学生物学和生物化学系的真菌生物学家Neil Brown博士领导的研究小组认为,G蛋白偶联受体是开发控制真菌疾病的新方法的有希望的目标,包括导致病原体Fusariumgraminearum的FHB。

这些真菌受体“品尝”它们的环境并向真菌细胞发出信号变化,开启适当的生物反应,包括交配,霉菌毒素的产生和毒力。

在一系列实验中,科学小组证明了禾谷镰刀菌的受体在小麦感染中很重要。该团队制作了一系列缺乏个体受体的真菌突变体。他们接着表明,缺乏一种特异于真菌的受体,使得小麦植物能够进行更强大的防御,从而导致入侵丝状真菌结构的交通堵塞,称为菌丝并减少感染的进展。

该小组还表明,这种受体的去除意味着小麦的毒力降低,因为感染所需的各种真菌过程被破坏和失调。

该研究发表在PLOS Pathogens上。

布朗博士说:“镰刀菌枯萎病是世界上最重要的谷物花卉病。

“G蛋白偶联受体已在人类中得到广泛研究,其中约40%的药物靶向这些人类受体,因为它们暴露在细胞表面,使它们可以接触到药物,并且它们控制着重要的生物学功能。真菌具有他们自己的G蛋白偶联受体,但我们对它们知之甚少。

“我们的研究结果表明,真菌受体对小麦镰刀菌感染非常重要。通过了解这些真菌特异性受体的结构和功能以及它们检测到的化合物,我们可以开发出控制FHB和其他植物的新方法。病原体“。

Kim Hammond-Kosack教授说:“目前控制谷类作物镰刀菌花卉感染的选择非常有限。这导致食品和饲料行业的种植者和加工者头痛不已,以及为什么Rothamsted一直在寻求应用我们的产品。在这一问题上,作物疾病具有相当大的专业知识。这些结果开辟了通过靶向药物开发或通过消除这些受体在真菌攻击中感知的信号来设计控制FHB疾病的新方法的可能性。

该研究由生物技术和生物科学研究委员会资助,通过其为Neil Brown博士颁发的未来领导者奖学金计划。