Plant Cell | 美国密西根州立大学揭示镰刀菌感染特性的调控机理——转录可塑性调节

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镰刀菌（Fusarium virguliforme）是导致大豆猝死综合症的主要病原，严重影响大豆的产量。真菌侵染植物往往具有广泛的寄主范围，这一特性加重了全球农业系统的经济损失。虽然，部分真菌侵染的寄主是没有任何症状表现，即内寄生现象，但这加大了真菌病害防治的难度。如镰刀菌侵染大豆会引起大豆猝死综合症，但侵染玉米却没有任何的症状。（点击话题：植物病原菌致病因子和植物-病原微生物互作）

近日，美国密西根州立大学植物、土壤和微生物科学系Brad Day团队在plant cell上在线发表了题为“Fusarium virguliforme Transcriptional Plasticity Is Revealed by Host Colonization of Corn vs. Soybean”的研究成果。该研究通过镰刀菌在不同的寄主植物中的转录组分析，揭示了镰刀菌的转录可塑性。

该研究为了解析镰刀菌在玉米和大豆中定殖期间导致内生或致病性生活方式的不同真菌反应，首先利用PacBio测序技术，对Fusarium virguliforme进行新基因组组装和注释。组装的Fusarium virguliforme基因组包含52MB，96个contigs，它的N50为1.54MB。相比以前的基因组数据有的很大的提高。

该研究同时对有症状的宿主大豆和无症状的宿主玉米进行了高分辨率的Fusarium virguliforme定植和感染的时间进程的转录组分析。比较转录组分析揭示了在不同的寄主植物中其转录调控网络几乎完全被重写，在定殖不同植物宿主的过程中只有不到8%的基因表现出共表达模式。揭示了宿主特异性时间诱导基因的转录组分化是感染和定植的核心，包括糖活性酶(CAZymes)和坏死诱导效应因子。例如：接种后2天，大豆中独特地诱导了Zn(II)-Cys6转录因子的上调，使大豆病原菌毒力增强。总之，本文所述的数据表明，Fusarium virguliforme通过转录可塑性调节在不同寄主中表现出不同的感染特性。

图1 大豆和玉米的镰刀菌病病原分析

原文链接：

http://www.plantcell.org/content/early/2019/12/18/tpc.19.00697

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