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康振生院士研究团队提出“糖饥饿”控制小麦条锈病策略

近日,我室康振生院士研究团队在国际期刊Plant Biotechnology Journal在线发表了题为Hexose transporter PsHXT1-mediated sugar uptake is required for pathogenicity of wheat stripe rust的论文,研究发现,限制糖分吸收能够有效抑制条锈菌的致病性。

植物病原菌依赖从寄主获取营养物质供应自身生长发育,糖是病原菌从寄主植物中掠夺的主要碳源及能源物质,植物也通过调控糖分转运限制病原菌的碳源供应以及利用糖信号激活寄主抗病反应来响应病原菌的侵染。糖分的竞争结果与病菌在寄主植物上的感抗反应直接相关,解析病菌从寄主获取糖分的过程对于从营养调控角度开发病害防控新策略具有重要意义。该研究以小麦条锈菌侵染小麦过程中高上调表达的己糖转运蛋白基因PsHXT1为研究对象,明确了PsHXT1的表达模式及糖转运特性,并发现该基因在不同小麦条锈菌小种中高度保守。进一步研究发现沉默该基因不仅会影响小麦条锈菌的生长发育,而且会影响小麦条锈菌的毒性,导致小麦条锈菌致病力下降。研究结果表明阻断小麦条锈菌的糖类物质营养吸收可以作为新的小麦条锈病防控策略。

尽管当前大量研究着眼于挖掘植物病原菌效应蛋白与植物抗病基因,并利用抗病基因培育抗病品种,但生产中,抗病基因通常会在短时间内被病原菌克服进而丧失抗性。而本研究提出的糖饥饿这一营养限制措施为防控植物病害提供了新的思路,并为HIGS以及未来dsRNA等新型农药的开发提供了理想靶点。

我校常青博士与林晓红硕士为并列第一作者,我室康振生院士和刘杰教授为共同通讯作者。相关工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的资助。


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PsHXT1在小麦条锈菌侵染过程中的功能




原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.13398