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科学家发现了一种天然增强小麦抵抗黑星病的蛋白质

镰刀菌病(Fusarium Head Blight,FHB)也被称为结ab病,是小麦和大麦等小谷类谷物的重要病害,影响了世界各地的农民。自1990年代初以来,该病一直在减少播种面积并提高小麦生产价格,这反过来又增加了下游生产者的成本,如制粉商和酿酒商。

该疾病是由产生热稳定的单端孢霉菌真菌毒素的真菌引起的,这有助于疾病的传播。为了制止这种传播,植物育种者正在努力开发对FHB具有增强抗性的品种。主要由罗格斯大学(Rutgers University)组成的一组植物病理学家最近产生了小麦,该小麦过表达两种非特异性脂质转移蛋白,并发现这种增强的抗真菌保护作用并导致一种主要霉菌毒素的减少。

约翰·麦克劳克林说:“我们发现来自nsLTPs大基因家族的AtLTp4.4蛋白具有抗真菌和抗氧化的特性。” “这是第一个表明nsLTP具有双重功能的研究,也是第一个探索这些功能如何促进小麦对FHB抗性的研究。”

像nsLTPs这样的基因可以提高小麦的FHB抗性的发现,增加了植物育种者可以在其育种计划中使用的基因目录。这一发现也为麦克劳克林和他的同事们开辟了新的研究途径。

麦克劳林说:“我们正在研究大麦中nsLTP的过度表达是否会影响FHB的抵抗力,以及谷物中nsLTPs的增加是否会改善麦芽的抗氧化特性,” McLaughlin说。“另外,预计nsLTPs会改善啤酒的货架期和风味稳定性,我们将对此进行测试。”

他们的研究还强调,有必要更好地了解活性氧物种的诱导与小谷类谷物中霉菌毒素的产生/积累之间的联系,因为科学家们发现,小麦中的毛霉菌素的应用和活性氧物种的积累与小麦的组织无关。 nsLTP的过表达会严重影响真菌。

麦克劳林补充说:“我们的研究表明,功能获得型突变体可用于增强植物的抗病性,我们的文章显示了一些探索抗病机理的技术。”

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