进化研究揭示了植物王国中致病细菌的毒性范围

根据新的分析，细菌在植物王国传播疾病的能力可能比以前怀疑的要广泛得多

John Innes中心的研究人员采用了一种比较进化的方法，利用丁香假单胞菌的多样性来确定这种病原体是如何感染远亲植物的

在实验中，组长Phil Carella博士团队的研究人员分析了最具传染性的丁香假单胞菌菌株产生的毒素丁香霉素，并比较了其对非开花和开花植物的影响

结果表明，丁香霉素对非开花植物（本研究以苔类和蕨类植物的模型物种为代表）有毒，导致组织死亡和应激相关基因的激活

与开花植物相比，这些影响对非开花植物的感染更为重要，这令人惊讶，因为我们目前对致病（致病）细菌如何操纵植物宿主的理解大多集中在开花植物上，包括我们的一些主要作物

通过研究非开花物种，这项发表在《细胞宿主与微生物》杂志上的研究增加了越来越多的研究，这些研究表明细菌病原体如何具有在远亲植物中定植的潜力

Carella博士说：“这项研究中使用的每种植物都有不同的生活史，因为它们上一次有一个共同的祖先是在5亿年前。然而，一组病原体可以使用一组共同的致病因子感染每种植物。”

“我们的结果表明，病原体的毒力在植物中可能比以前认为的更普遍。”

研究人员假设丁香假单胞菌的毒力集中在植物王国之间共享的基本过程中。在这种情况下，毒素丁香霉素可能会干扰所测试的每种不同植物的细胞膜

有时，非开花植物被认为不如进化史后期出现的开花植物复杂，但这项研究强调了分析整个植物世界的重要性，以了解可用于保护粮食作物免受疾病侵害的基本机制和过程

“总的来说，我们的研究表明，不同的植物可以揭示有关植物-病原体相互作用的有用知识，这对作物病害的研究很有帮助。我们不吃苔类植物，但它们可以教会我们很多关于重要病原体核心毒力机制的知识，”Carella博士说

这项研究的下一步是探索毒素在促进细菌传播中的作用，以及它如何与细菌效应蛋白合作引起疾病。另一个有趣的研究问题是为什么一些丁香种群不携带毒素

该小组还将扩大实验中使用的植物的多样性，以寻找对细菌病原体具有抗性的植物 More information: A necrotizing toxin enables Pseudomonas syringae infection across evolutionarily divergent plants, Cell Host & Microbe (2024). DOI: 10.1016/j.chom.2024.11.014. www.cell.com/cell-host-microbe … 1931-3128(24)00445-1

Journal information: Cell Host & Microbe