物理科技生物学-PHYICA

化学线索的发现可能有助于解开可可黑野乃はなの荚腐烂之谜

生物 2022-05-24 00:03:05

宾夕法尼亚州立大学杰夫·穆尔霍勒姆 研究人员已经建立了一个简化的样本收集方案,只需要一个单叶圆盘

叶盘保存在溶剂中,以防止氯氨化合物的降解,允许在温室和田间进行大规模采样,而不需要冷藏

本·克诺伦伯格/宾夕法尼亚州立大学 宾夕法尼亚州立大学的研究人员进行了一项新的研究,他们发现,在一种抗病的可可品种的叶子中,抗微生物化合物clovamide的含量相对较高,这对培育能够耐受黑荚腐烂的树木具有重要意义

这一发现意义重大,因为这种真菌疾病在世界上所有种植可可的地区都是一个严重的问题

富兰克林·斯泰尔,农业科学学院园艺植物学教授和植物分子生物学教授

由真菌疫霉引起的黑荚腐烂,导致豆荚损失高达30%,每年杀死多达10%的树木

“这是第一次将氯vamide与可可豆对病原体的抗性联系起来,我们用来测量叶子中化合物的创新方法可能会对开发高产、抗病的可可豆品种产生重大影响,”内疚南说

“但是这些结果也可能对提高其他植物物种的抗病能力产生影响

" 在这项研究中,一种被称为“Scavina 6”的可可品种的叶子,对导致黑荚腐烂的真菌具有耐受性,与敏感的可可品种“帝国理工学院选择1”相比,被发现积累了显著更高水平的clovamide和其他几种已知参与应激反应的代谢物

“Clovamide是斯卡维那6叶提取物中含量最高的化合物,其浓度比帝国理工学院选择1高58倍

真菌疾病黑荚腐烂,显示在这里的可可豆,是一个严重的问题,在世界上所有地区的作物生长

黑腐病由真菌疫霉引起,每年造成多达30%的荚果损失,并杀死多达10%的树木

信用:宾夕法尼亚州立大学植物村 研究人员通过在宾夕法尼亚州立大学代谢组学设施(哈克生命科学研究所的一部分)使用液相色谱和串联质谱法比较两种可可豆菌株中数百种特定代谢物的丰度,发现了这种巨大的氯vamide积累差异

“这些结果表明氯vamide是抵抗疾病的一个潜在因素,实验室测试支持了这种直觉,”内疚南说

实验室分析表明,该化合物抑制疫霉属可可豆的三种病原体的生长

此外,在另一个实验中,clovamide抑制了蛋白酶和果胶酶的活性,已知这两种酶能破坏植物细胞壁

研究人员说,基于这一证据,clovamide可能会阻止病原体在杀死和消化植物组织时破坏细胞壁的能力

这项研究的发现发表在今天(12月16日)

首席研究员本·克诺伦伯格在《植物科学前沿》一书中提出,要加强植物育种工作,开发高产的可可品种,以抵御黑荚腐烂的发生

宾夕法尼亚州立大学植物科学博士后学者,他说研究人员用来测量叶子中的异戊二烯含量的方法可以极大地简化和浓缩育种过程

研究人员与巴西可可研究中心的合作者合作,正在测量现有可可树种群中的clovamide含量

这项工作的目标是了解在田间环境中,除草剂的含量与抗病能力的关系

荣誉:本·克诺伦伯格/宾夕法尼亚州立大学 “Scavina 6菌株已经在可可育种项目中作为亲本使用了几十年,但还不清楚为什么它能抵抗黑荚腐烂,这使得抗性育种变得困难,”他说

“例如,育种者将‘斯卡维纳6号’与高产品种杂交,他们会得到一堆种子或后代,这些种子或后代可能遗传了抗病能力,也可能没有遗传

评估这种新一代树木的抗病性需要多年的生长和田间试验测量,这需要土地、劳动力和资金

" 克诺伦伯格指出,如果育种者能够在树木还是温室中的幼苗时筛选出叶子中的异戊二烯含量,他们就可以在将幼苗移植到地里之前,淘汰那些缺乏这种特性的树木

这将增加获得抗病品种的机会,并减少可可育种所需的资源

“这本质上是‘标记辅助选择’,通常使用基于DNA序列的标记,但在这种情况下,它涉及一种化学特征或‘代谢标记’”,他说

研究人员希望使用clovamide作为抗性标记成为可可育种计划中的有用工具,这将特别受欢迎,因为许多可可树杂交是在没有资金充足的育种计划的国家进行的

克诺伦伯格说:“我们认为这将加快育种速度,提高效率,这样育种者就能更快地培育出抗病品种。”

“例如,代替种植1000棵树来评估抗性,用测量叶子组织中的相对丰富度的能力,他们可以只种植100棵最高的树来代替

"

来源:由phyica.com整理转载自PH,转载请保留出处和链接!

本文链接:http://www.phyica.com/shegnwu/16838.html

发表评论

用户头像 游客
此处应有掌声~

评论列表

还没有评论,快来说点什么吧~