科学家有迪斯科
牛津大学和塞恩斯伯里实验室（英国诺里奇）的研究人员以前所未有的细节研究了致病疫霉（一种今天继续使马铃薯和西红柿枯萎的病原体）如何进化以瞄准其他植物。
今天发表在《科学》杂志上的这项研究首次展示了病原体如何通过分子水平的变化从一个物种转向另一个物种。研究人员检查了致病疫霉和姐妹物种奇异疫霉之间的生化差异，奇异疫霉是一种从磷。大约1300年前的infestans以奇异果为目标，通常被称为四点钟花。他们发现每个病原体物种都会分泌专门的物质来关闭目标宿主的防御能力。
该研究的合著者、牛津大学植物科学系的ReniervanderHoorn博士说：“植物有这些叫做蛋白酶的酶，它们在它们的防御系统中发挥着关键作用”。‘当植物被感染时，蛋白酶会帮助植物攻击入侵的病原体并触发免疫反应。P。infestans分泌一种叫做效应物的物质，使马铃薯和西红柿中的蛋白酶失效。它们高度专业化以阻断寄主植物中的特定蛋白酶，就像钥匙插入锁一样。’
P分泌的效应物。infestans对其他植物中的蛋白酶的效果较差，例如四点钟，因为它们不太适合“锁”。研究人员发现，P。奇异果进化出的效应器可以使四点钟植物的防御失效，但对土豆或西红柿不再有效。
“我们第一次发现了支持宿主特化变化的直接分子机制”，vanderHoorn博士说。‘我们研究了枯萎病病原体秘密武器的专业化，这是一个名为’EPIC‘的关键效应器家族，它可以在未被发现的情况下穿过植物的防御，使蛋白酶失效。P分泌的EPIC效应器。infestans已经进化到适合马铃薯蛋白酶的结构，就像P。mirabilis已经进化出适合四点钟蛋白酶的效应器。
“如果我们可以培育出带有蛋白酶的植物来检测这些隐形的EPIC效应器，我们就可以防止它们‘潜入’，从而培育出更具抗性的植物。在接下来的十年内，我们计划利用这些效应器的特殊性质来开发对其作用有抵抗力的蛋白酶，甚至可以捕获它们并破坏病原体。具有此类蛋白酶的马铃薯和番茄植物将对枯萎病病原体具有抗性，并且与其他抗性特征相结合可以提供另一道针对病原体的“防御墙”。’