防治硬粒小麦真菌病的新希望

科学之家发表于2015年04月06日23:14:01 | 新闻资讯 | 标签(tags):硬粒小麦 抗病 真菌病 细胞壁

一篇发表在BMC Plant Biology上的研究称,他们在一种能够抵抗具有破坏性真菌病的小麦品种里发现了专门负责保护的细胞壁。这一发现有助于培育更强大的抗病小麦品种,提高意粉产量。

硬粒小麦

赤霉病(Fusarium Head Blight,FHB)是一种导致小麦大量减产,进而影响全球小麦产量的真菌病。它的霉素使得谷物不易食用,从而降低谷物质量。虽然之前已经做过不少关于普通小麦品种的FHB抗病性研究,但对于硬粒小麦这种品种知之甚少——硬粒小麦是最易受感染的谷物品种,也是制作意粉和蒸粗麦粉的关键材料。意大利是世界上硬粒小麦的主要生产国,而从1995年起赤霉病就一直困扰着意大利的小麦生产。

意大利罗马大学(Sapienza Università di Roma)的Daniela Bellincampi是文章的第一作者,他说:“从经济和生态角度而言,培育抗病硬粒小麦品种大概是战胜这种既具入侵性又具有破坏性病毒的最好策略。遗憾的是,这种做法极具挑战性,因为我们缺乏可运用到育种计划中并具备高抗病能力的小麦品种。”

意大利巴里大学(Università di Bari Aldo Moro)的Agata Gadaleta是文章的合著者,他认为:“由于我们已经识别出了能够让普通小麦品种抵抗FHB的细胞壁特点,我们的研究工作可以把这些特点转移到易受感染的硬粒小麦品种上来。这些品种在意大利和其他国家都可以进行培育,这样就能够减少真菌污染和储存食物中的有毒霉素,从而生产出更健康的食品。”

研究人员对比了一个普通抗病小麦品种和一个易受感染的硬粒小麦品种。为了进行对比,研究人员让两种小麦品种均感染上真菌,然后对比它们细胞壁上的细微特点。

抗病小麦品种的细胞壁上有一种木质素——一种加固细胞壁的结构组成,并且这种细胞壁显示出了其他结构组件的独特构成,包括果胶和半纤维素。

研究人员辨识出一种名为小麦笔惭贰1的新基因,它可以改变果胶的化学结构——秋霞在线还看秋霞理论细胞壁上的胶体成分。他们发现,在被病毒感染的过程中,抗病品种和易受感染品种的基因活动水平不一样。

研究人员希望可以通过对抗病小麦细胞壁特点的辨识,培育出能够抵抗感染的硬粒小麦品种,减少食品中的真菌霉素污染。

作为本文的第一作者,意大利罗马大学的Vincenzo Lionetti提到:“了解受感染期间作物细胞壁组分和结构的动态变化很重要,这有助于找出一种作物与病菌进行抗衡的有效策略。”

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