玉米在抵抗真菌入侵方面超过大豆

突然死亡综合症(SDS)是一种破坏性疾病，困扰着大豆作物，导致美国大豆单产每年损失超过2.74亿美元。新密歇根州立大学的研究表明，存活这种疾病的技巧可能与何时启动防御反应有关。

这项新研究比较了引起SDS的真菌F. virguliforme与大豆和玉米作物的相互作用，并研究了为何尽管真菌入侵玉米仍保持健康。该研究发表在《植物细胞》杂志上。

“玉米和大豆通常在同一土地上轮作以防止SDS扩散。但是这种耕种策略并不能阻止大豆从真菌中生病，”前博士学位的艾米·贝森·扬(Amy Baetsen-Young)说。MSU基金会教授Brad Day博士实验室的学生。“我们以这一观察为出发点，寻找使玉米对导致大豆衰弱的同一真菌没有任何疾病症状的基因。”

“我们的主要发现是，尽管真菌也入侵了玉米，但玉米反应很早，从而导致了强大的防御反应和保持健康的更好机会，”分子植物科学专业二年级研究生陈焕说。程序。

击败真菌到时钟

研究团队采用大数据方法来比较玉米和大豆在面对真菌时是否以及如何增强防御反应。

事实证明，当农作物收成时，防御反应对于维持健康至关重要，而且越早越好。真菌侵袭开始后七天，大豆防御能力增强，此时真菌处于破坏模式。相比之下，入侵后两天玉米防御措施开始发挥作用，这在真菌变得有害之前减慢了真菌的生长。

欢说：“我们的数据还表明，这种真菌与大豆的衰老有关，这是细胞衰老和死亡的自然过程。” “尽管被感染的大豆会出现衰老，但我们不确定真菌是否会触发大豆'变老'，从而使真菌能够生长和发育，或者衰老只是疾病发展过程中出现的症状。”

该研究小组还表明，真菌侵染会在两种作物中引发不同的遗传反应。甚至有迹象表明，真菌可能会操纵宿主的新陈代谢，从而导致细胞死亡。

欢说：“ SDS是无法完全控制的疾病，这就是为什么我们需要更好地了解它的原因。” “此外，有些真菌入侵了许多重要作物，而且并非所有植物都以相同的方式对来自其他微生物的攻击做出反应，正如我们在此处所示。我们的计算生物学和大数据方法可以帮助人们全面了解疾病的进展和预防。”

布拉德说：“这项研究代表了整合学科(从基因到耕作系统)以及学术专业知识的互补性的一个例子。” “艾米的博士研究工作建立了新的基础和更高的标准，从中我们可以开始将完全集成的计算方法解决到基于现场的重要问题中。学生之间的合作以及邵信瀚博士的合作密歇根州立大学的研究表明了团队推动知识向前发展并解决基础生物学和应用农业方面巨大差距的能力。”