研究人員發(fā)現(xiàn)馬鈴薯晚疫病的發(fā)病機(jī)制

由德國蒂賓根大學(xué)（University of Tübingen）科學(xué)家領(lǐng)銜的國際研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一種溶細(xì)胞（cytolytic）毒素的活動(dòng)方式。溶細(xì)胞素由細(xì)菌和真菌等病原體產(chǎn)生，在未采取化學(xué)防護(hù)措施的情況下，可令農(nóng)作物收成毀于一旦。研究由蒂賓根大學(xué)及其在美國伯克利、法國波爾多、斯洛文尼亞盧布爾雅那、比利時(shí)列日、日本和光以及德國哥廷根的合作機(jī)構(gòu)共同完成，研究結(jié)果或許能幫助人們找到更好的方法，令農(nóng)作物免受此類病原體之害。該研究發(fā)表在最新一期的《科學(xué)》（Science）雜志上?！斑@種致病生物生產(chǎn)的溶細(xì)胞素是一種名副其實(shí)的嗜殺毒素。”蒂賓根大學(xué)植物分子生物學(xué)中心伊莎貝爾·阿爾伯特博士說，“該致病生物的目的在于殺死植物細(xì)胞，從而靠死亡組織生存?！比芗?xì)胞素在植物細(xì)胞的細(xì)胞膜上穿孔，造成無可挽回的損傷，植物細(xì)胞一旦被感染就會(huì)死亡。阿爾伯特解釋說，馬鈴薯晚疫病致病疫霉并不是唯一會(huì)使用上述方式殺死植物的病原體；此外還有主要針對(duì)根莖的胡蘿卜軟腐病果膠桿菌（Pectobacterium carotovorum），針對(duì)水果和蔬菜作物的葡萄孢屬真菌（Botrytis fungus）等。但人們至今仍未弄明白為什么這些溶細(xì)胞素在對(duì)某些植物造成嚴(yán)重破壞的同時(shí)卻不會(huì)影響其他植物。“比方說，所有谷類作物都不會(huì)受到這種毒素侵害，”阿爾伯特說，“因此，馬鈴薯晚疫病不會(huì)影響谷物?！蹦壳把芯咳藛T發(fā)現(xiàn)，植物對(duì)溶細(xì)胞素的敏感性取決于植物細(xì)胞內(nèi)的一種受體，而不同類型植物的這種受體有著明顯的區(qū)別；雖然這種受體都是糖殘基與脂肪組成的分子鏈，但是馬鈴薯和番茄等植物中這一分子鏈較短，而谷類作物中的分子鏈要長很多。阿爾伯特在報(bào)告中寫道：“谷類作物細(xì)胞內(nèi)的受體分子鏈更長，說明溶細(xì)胞素雖然可以與小麥和大麥細(xì)胞內(nèi)的受體相連，但卻不能接觸到細(xì)胞膜，因此也就不會(huì)造成致命的影響?！鳖I(lǐng)導(dǎo)研究的索斯滕·紐倫堡教授解釋道，不同毒素受體的特性有著重要的潛在應(yīng)用。很多雜草細(xì)胞內(nèi)的受體也對(duì)溶細(xì)胞素敏感，這使得人們可以用針對(duì)性非常強(qiáng)的微生物毒素來生產(chǎn)天然除草劑，相較于目前的草甘膦等除草劑，天然除草劑對(duì)環(huán)境更為友好。

紐倫堡稱該研究帶來的另一個(gè)前景是新型生物植物保護(hù)劑的開發(fā)。他相信人們可以利用特殊的糖分子來阻斷溶細(xì)胞毒素，不讓它們進(jìn)入脆弱的植物細(xì)胞，通過這種方法，可以有效預(yù)防許多致命的植物疾病。