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这些危险真菌中的一些的入口是小孔,即气孔,在植物叶片上大量发现。借助位于每个气孔侧面的专门的保卫细胞,植物可以改变孔的开口宽度并完全封闭它们。通过这种方式,它们调节了水和二氧化碳与环境的交换。

几丁质覆盖物揭示了真菌

保卫细胞在植物防御中也起作用:它们使用特殊的受体识别攻击性真菌。来自德国巴伐利亚州尤利乌斯-马克西米利安斯大学(JMU)的植物科学家Rainer Hedrich教授领导的研究人员最近的发现为这一过程的机理提供了宝贵的启示。

希德里奇说:“试图通过开放的气孔穿透植物的真菌出卖了自己的几丁质覆盖物。”几丁质是碳水化合物。它在真菌的细胞壁中起的作用与纤维素在植物中的作用相似。

分子细节透露

《eLife》杂志上的文章详细描述了植物如何识别真菌以及几丁质触发气孔关闭的分子信号链。除海德里希(Hedrich)外,路德维希·马克西米利安斯大学(University ofLudwig-Maximilians-Universität)的慕尼黑教授希尔克·罗巴策克(Silke Robatzek)负责该出版物。分子永利赌场官网家Robatzek专门研究植物病原体防御系统,而生物物理学家Hedrich是守卫细胞和气孔调节的专家。

简而言之,几丁质会导致以下过程:如果几丁质受体受到刺激,它们会传递危险信号,从而激活保卫细胞中的离子通道SLAH3。随后,其他通道打开,并允许离子从保护单元流出。这会导致细胞的内部压力下降,气孔关闭,从而阻止了真菌的进入并将其保持在外部。

在农业系统中的实际应用

研究团队已在模型植物拟南芥(拟南芥)中证明了这一过程。下一步是从这个模型转移调查结果的作物植物。Rainer Hedrich说:“目的是为植物育种者提供育种抗真菌品种所需的工具。如果成功,则可以大大减少农业中使用的杀真菌剂。”

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