细菌枯萎严重了世界各地的粮食作物。它摧毁了主要的农作物，如西红柿，土豆，香蕉，生姜和胡椒。它发生在许多国家，袭击了200多种植物。 植物育种者和农民想要尽早了解品种对细菌的抗性。但到目前为止他们不得不种植 - 然后等待成熟的植物观察田间的抗性。 现在，研究表明，农民和植物育种者可以大大节省时间并降低风险。一种新的方法有望比以前更早地预测品种抗性。 研究人员现在可以分析苗期的品种抗性，以应对各种。他们使用植物代谢组学和统计建模来解码植物的化学防御。 “当农民购买种子，他们需要思考的植物将有。一个农场可能有干旱和高温，例如，如果土壤已经感染青枯病菌引起枯萎，农民有两种选择Ian Dubery教授说，他是约翰内斯堡大学植物代谢组学研究中心主任。 “首周公解梦 梦见洗头先，不要种植受到细菌枯萎病的作物。第二，选择耐药性较强的植物栽培品种。如果有干旱，高温和细菌枯萎病，农民想要一种对三种都具有足够抗性的栽培品种。” 在全基因组DNA测序的时代，这可能看起来很简单。分析品种的所有基因，并选择具有适当基因的基因用于特定农场的。但植物的抵抗力可能不会那样。对于一种，单个基因可以打开或关闭电阻。另一方面，可能涉及几种基因。 “很难看出哪些品种对青枯病具有抗性。对青枯雷尔氏菌的抗性是一种多基因特性 - 它依赖于许多基因 - 而这些尚未被很好地理解。科学知道它是如何工作的还需要时间， “Dubery补充道。 依赖植物的样子也具有性。当植物年轻时，可能会说品种无法抵御 - 它很容易受到。但Dubery表示，消除易感品种并不能让你产生抗药性品种。在植物免疫中，易感性和抗性可能受因素的严重影响。 在目前的情况下，农民冒着在受感染的土壤中死亡的风险。成熟植物的抗性也低于预期。植物育种者有时间改善不适合农业的品种。 对于研究文章，然后荣誉学生Dylan Zeiss研究了四种番茄品种。该品种在商业农业中对青枯雷尔氏菌具有中等至高的抗性。 他从每个品种的健康植物中取出一些叶子，茎和根，并将它们捣碎。然后他分析了这些混合物中的化学物质，这些化学物质可以自己。 “植物可以抵抗，如细菌，病毒或压力。但与动物不同，它们没有循环免疫细胞来支持获得性免疫，”蔡司说。 “植物利用其基因编码的先天抗性。它们还合成各种抗微生物化学物质以对抗。对于每种，植物需要制造不同的化学品”鸡尾酒“。所需的鸡尾酒可能会有所不同，具体取决于地点，天气和其他压力，“他说。 蔡司从番茄品种中分析了41种这些化学物质，称为次生代谢物。他使用液相色谱和高清质谱联用。这表明哪些栽培品种代谢产生了多少，代谢多少。 植物注意在他们的中他们的是什么。一些品种更好地同时注意到几种，并制造所需的所有化学品来自己。 如果一个品种对具有更强的抵抗力，它将产生更多所需的化学物质。这些化学物质在分析中显示为强峰。如果品种对这种没有太大的抵抗力，它要么不制造化学品，要么产量低得多。 研究人员比较了品种鸡尾酒的化学成分，并将其与品种对细菌枯萎病的已知抗性相关联。在这个过程中，他们发现了番茄抗枯萎病的“代谢指纹”。 “原则上，我们可以将这种方法用于任何植物 - 病原体相互作用。在苗期可以预测品种的可能抗性，”Dubery说。 “如果一个品种具有抵抗的遗传能力，它将合成化学物质以自己。这样，我们可以看到植物抗性比仅仅看它们好得多。 “当幼苗只有几个星期的时候，我们可以做到这一点，而不是等待几个月才能看到成熟的植物是否具有抗性，”他说。 Dubery说，未来，植物育种者可以通过将代谢组学与基因技术相结合，选择对热，干旱，细菌和病毒更具抗性的粮食作物品种。 |