科学家们发现,钙在增强马铃薯植物对青萎病的抵抗力方面发挥着重要作用。这种疾病导致全球马铃薯损失,每年损失190亿美元。这一发现为综合疾病管理策略开辟了新的途径,包括对土壤进行钙改良,作为控制马铃薯青萎病综合方法的一部分
这项研究发表在《应用与环境微生物学》上
青枯菌物种复合体(RSSC)是一种植物病原菌群,可引起多种作物的青萎病通讯研究作者Marí说:“我们的研究团队多年来一直致力于研究青枯病菌马铃薯的致病系统,主要关注开发具有青萎病抗性的马铃薯品种。”;a在é;s Siri,博士,来自乌拉圭蒙得维的亚共和国大学生物科学系
像这样的病理系统是生态系统的子系统,专门由寄生虫定义,寄生虫是指在其生命的很大一部分时间里居住并从宿主那里获得营养的任何物种。Siri说,到目前为止,马铃薯植物离子组(矿物和微量元素组成)与RSSC抗性水平之间的关系尚未得到解决
在这项新的研究中,研究人员开始了他们的调查,使用了对青萎病抗性水平不同的马铃薯植物基因型。这种方法使研究人员能够研究植物体内不同水平的自然抗性如何与其矿物成分有关
研究人员评估了马铃薯植物各个部位的矿物质含量,如木质部树液、根、茎和叶,重点关注这些矿物质,特别是钙,与植物对青萎病的抵抗力之间的关系
根据这项矿物评估,科学家们探索了钙对与病原体毒力相关的几个方面的影响,包括其生长速度、形成生物膜的能力和运动性
此外,他们通过对照接种试验评估了钙对增强植物抗性的作用,全面了解了补钙如何潜在地增强马铃薯植物对青萎病的防御机制
研究小组发现,钙浓度与马铃薯基因型对青萎病的抗性水平呈正相关。他们还发现,向土豆补充钙可以显著降低导致枯萎病的病原体的生长速度,并对病原体形成生物膜和移动的能力产生负面影响,而生物膜和运动对其毒力和致病能力至关重要
Siri说:“我们的发现为未来的研究提供了几个令人兴奋的方向。”“我们计划在转录组水平上深入研究钙如何影响病理系统,包括植物防御机制和病原体的毒力。我们还旨在探索植物微生物组在抗性中的作用,并制定结合钙施肥的实用田间管理策略。”
Siri说,这项研究首次利用微流体室在模拟植物血管系统的条件下监测病原体的生长和生物膜的形成。这种创新方法为补充钙如何阻碍病原体形成生物膜(其毒力的关键因素)的能力提供了有价值的见解
Siri说:“此外,这一方法学进展不仅限于我们目前的研究,而且有望在未来对这种重要的血管病原体进行研究。”“通过提供一种新的详细观察和分析工具,我们的方法可以用于进一步的研究,以揭示植物病原体相互作用的复杂性,并探索新的疾病管理策略。”
Journal information: Applied and Environmental Microbiology
Provided by American Society for Microbiology
2024-09-15
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