Trends in Plant Science | “致命温柔”：广谱植物病原菌灰葡萄孢的致病路线图！

灰葡萄孢菌是一种广谱的植物病原体，具有死体营养型的生活方式，在许多农作物中引起灰霉病。大量的酶和毒素的分泌长期以来被认为是感染的主要驱动力，但是最近的研究发现了一个丰富的工具箱，用于描述灰葡萄孢菌的致病性。新出现的情况是一个多层次的感染过程，由共同促进病害发展的各种因素的交换所决定。没有植物对灰葡萄孢菌表现出完全的抗性，但模式触发的植物免疫反应有可能大大减少病害的发展，为生产耐灰葡萄孢菌的植物提供了新的可能性。科研人员研究了目前的灰葡萄孢菌侵染模型，强调了知识空白，并提出了未来研究的方向。

2022年9月29日，国际权威学术期刊Trends in Plant Science发表了以色列特拉维夫大学Amir Sharon团队的最新相关研究成果，题为Killing softly: a roadmap of Botrytis cinerea pathogenicity的研究论文。

• 灰葡萄孢菌的感染可以通过许多不同的途径进行，这些途径因植物种类、组织类型和外部条件而异。
• 没有单一的“银弹”（毒力）；病害的发展是多层次的，由多种因素调节，每种毒力因素都有微妙的贡献。
• 侵染垫已经成为生产毒力因子的工厂。这些结构可能是在对侵染的敏感性相对较低的组织中和可能在次优条件下对病害的发展至关重要。
• 形态发生程序对致病性是必不可少的；破坏适当的真菌形态发生对成功侵染是有害的。
• 植物防御在早期就被激活；尽管对灰葡萄孢缺乏完全的抵抗力，但PAMP触发的免疫（PTI）有可能减少甚至防止病害的发展。

图1. 灰葡萄孢菌侵染过程的主要步骤

图2 灰葡萄孢菌侵染路线图

过去十年的研究产生了丰富的数据，揭示了控制灰葡萄孢菌致病性发展的事件和基因的新细节。虽然情况还远未完成，但这些发现导致了灰葡萄孢致病机制的转变：从主要由酶和毒素的大量分泌支配的残酷攻击，到一个复杂的、多因素的、多层次的过程，包括可以遵循不同侵染途径的微妙机制。同样，已经变得很明显，抗病性是定量的，而不是完全的。显然，真菌和植物之间的平衡是微妙的，即使是细微的变化也会大大影响病害的发展，例如，真菌接种体的变化、防御激活的时间或外部条件。这些发现意味着，有效的控制可能是使用一种综合的方法，结合利用植物防御系统，改变植物环境，以及损害真菌的发展和致病过程。在未来几年，新的技术，如先进的成像技术、微流控技术和基因组编辑，有望提供关于影响病害发展的具体过程和分子的详细信息。在进行实验室研究的同时，应特别注意研究田间条件下的相互作用，以及它如何受到环境因素的影响。

悬而未决的问题：

侵染是否包括一个短暂的非破坏性阶段，还是通过立即诱导细胞死亡来产生一个"不育"区？

在穿透角质层后，菌丝是先侵入然后再杀死植物细胞，还是在细胞侵入前诱导细胞死亡？

在第二个侵染阶段，哪些分子激活RCD并诱导细胞死亡的扩散？到目前为止，只有CDIPs和植物毒素被确认；预计针对植物RCD机制的效应蛋白也会参与病害进展的各个阶段。

在什么阶段，真菌首先暴露在植物免疫系统中，并受到其影响？

灰葡萄孢菌是否产生抑制植物防御反应的效应蛋白？

会葡萄孢菌和宿主植物之间的sRNAs交换在多大程度上影响病害的发展？

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