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以色列研究人员复活80年前真菌病原体,揭示了什么?

IT之家7月31日资讯,科技新闻平台eurekalert在7月27日发表了一篇博文,内容指出以色列的研究人员成功地在博物馆的藏品中复苏了一种80年前的真菌性病原体,并观察到这些在绿色革命之前存在的菌株与现在的菌株有着明显的不同,这一发现揭示了数十年来农药的广泛使用以及集约化农业对植物病原体形态的深刻影响。

Dagan Sade 博士主持了这项研究,并在 Robert H. Smith 农业、食品与环境学院教授 Gila Kahila 的精心指导下进行。研究过程中,他们与希伯来大学、特拉维夫大学、本-古里安大学以及农业和农村发展部的研究团队紧密合作。最终,研究成果在《交叉学科》期刊上发表。

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该研究主要针对Botrytis cinerea,这种普遍存在的植物致病菌,能够引发200多种作物感染灰霉病。这种真菌对农业生产造成了严重威胁,每年造成数十亿美元的损失,对食品安全、贸易以及环境健康都带来了挑战。

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然而,若我们让一种在合成肥料和杀菌剂尚未普及、绿色革命尚未彻底改变食物种植方式的年代里存在的真菌重现,会出现怎样的情况呢?

为了探寻真相,该研究团队唤醒了自 1940 年代初期便藏于希伯来大学国家自然历史博物馆的两种 Botrytis cinerea 菌株——这些菌株距今已有数十年,它们见证了现代农业在农药普及之前的时代。

这些历史标本经过精心的复生,并采纳了尖端的分析技术,涵盖了全基因组测序、基因表达分析的转录组学以及化学指纹分析的代谢组学。

研究结果显示令人咋舌:与当代实验室培养的菌株相较,历史时期的菌株在遗传特性及行为表现上展现出显著的分歧。具体表现在:对杀菌剂的抗性表现有所减弱,这一特点在现今菌株中由于化学物质的过度使用而尤为明显;在致病性方面,某些特征暗示着历史时期的真菌相较于现代真菌,其攻击性较低且适应性更为广泛;此外,它们对环境条件的适应能力也有所不同,包括对pH值的耐受程度以及对宿主的特异性。

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研究表明,灰霉菌历经约80年的进化历程,这一过程充分展现了人类农业行为对微观生态环境所产生之深远影响。通过对比古老菌株与当代菌株,科研人员得以精确衡量人为干预所引发的生物学成本,从而为优化植物病害的防治策略、生物多样性的维护以及可持续农业的发展提供了有力支持。

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