文献推荐-植物病害如何扩散？

写在前面

宇宙山河浪漫，生活点滴温暖

翻译：文藝

审阅：文涛

病原菌侵染植物叶片，影响临近叶片的相关指标，本文还是有一些新鲜的思路的，叶片病原菌如何在植物上面传递，最后感染全部植物，这个过程十分重要。下面来看看这个工作。

真菌病原菌诱导微生物组和代谢组的系统性转移

A fungal pathogen induces systemic susceptibility and systemic shifts in wheat metabolome and microbiome composition

  • 第一作者：

    Heike Seybold

  • 通讯作者：

    Eva H. Stukenbrock

摘要

真菌病原体造成的产量损失是对全球粮食生产的主要威胁。小麦最具破坏性的真菌病原体之一是 Zymoseptoria tritici。尽管这种病原菌很重要，但人们对植物-病原体相互作用的潜在机制知之甚少。在这里，我们提出了一个基于共感染试验、比较代谢组学和微生物组分析的概念框架，以研究 Zymoseptoria tritici在感病和抗性小麦中的相互作用。研究表明， Zymoseptoria tritici抑制了一个敏感品种小麦免疫相关代谢物的产生。值得注意的是，这种真菌诱导的免疫抑制在叶子内传播到其他叶子，我们称之为“系统性诱导易感性”的现象。利用比较代谢组学方法，我们分别鉴定了在易感品种和抗性品种中被抑制和诱导的防御相关生物合成途径。我们发现这些真菌诱导的变化与小麦叶片微生物组的变化相关。我们的研究结果表明，这种半营养病原菌的免疫抑制影响了特定的植物代谢，改变了其相关的微生物群落，并使小麦更容易受到进一步感染。

Yield losses caused by fungal pathogens represent a major threat to global food production.One of the most devastating fungal wheat pathogens is Zymoseptoria tritici. Despite theimportance of this fungus, the underlying mechanisms of plant–pathogen interactions arepoorly understood. Here we present a conceptual framework based on coinfection assays,comparative metabolomics, and microbiome profiling to study the interaction of Z. tritici insusceptible and resistant wheat. We demonstrate that Z. tritici suppresses the production ofimmune-related metabolites in a susceptible cultivar. Remarkably, this fungus-induced immune suppression spreads within the leaf and even to other leaves, a phenomenon that we term “systemic induced susceptibility”. Using a comparative metabolomics approach, we identify defense-related biosynthetic pathways that are suppressed and induced in suscep-tible and resistant cultivars, respectively. We show that these fungus-induced changes cor-relate with changes in the wheat leaf microbiome. Our findings suggest that immune suppression by this hemibiotrophic pathogen impacts specialized plant metabolism, alters its associated microbial communities, and renders wheat vulnerable to further infections.

主要结果

  • 图一：小麦对Z. tritici 和 P. syringae抗性表型对比

  • 图二：感染Z. tritic的小麦改变了对当地细菌性病原体的抗性和叶组织系统

  • 图三：苯并恶唑嗪酮类化合物的生物合成在局部和邻近组织中受麦枯病菌感染时发生改变，小麦条锈菌感染与微生物群系的系统性变化相关

  • 图四：苯丙素类物质和分支途径不同和易感耐受小麦栽培品有关种

  • 图五：感染Z. tritic的小麦改变了小麦局部和相邻叶片组织中的微生物群。

根际互作生物学研究室 简介

根际互作生物学研究室是沈其荣教授土壤微生物与有机肥团队下的一个关注于根际互作的研究小组。本小组由袁军副教授带领，主要关注：1.植物和微生物互作在抗病过程中的作用；2 环境微生物大数据整合研究；3 环境代谢组及其与微生物过程研究体系开发和应用。团队在过去三年中在 isme J， Microbiome， PCE，SBB，Horticulture Research等期刊上发表了多篇文章。欢迎关注 微生信生物 公众号对本研究小组进行了解。

团队工作及其成果 （点击查看）

了解 交流 合作

  • 团队成员邮箱 袁军：

    junyuan@njau.edu.cn；

    文涛：

    2018203048@njau.edu.cn

  • 团队公众号：

赞 (0)

相关推荐