美国农业部农业研究局（ARS）的科学家们在与全球范围内影响小麦和其他谷物作物的严重病害——谷枯病的斗争中取得了显著进展。
农民们必须保持警惕，注意谷枯病的迹象，这是一种在高湿热条件下盛行的谷物病害。由镰刀菌引起的这种病害导致每年小麦和大麦作物损失超过10亿美元。此外，该真菌产生的霉毒素可能污染谷物，使其不适合作为食物或饲料。
新方法有望改变谷枯病的局势，潜在地降低对人类健康、农民收入和美国小麦出口市场的威胁，价值达到594亿美元。
发表在《植物—微生物相互作用》期刊上的该小组的发现集中在一种关键分子上，这种分子由镰刀菌自然产生，被称为FgTPP1。
该小组领导人、ARS植物育种与病虫害研究部门分子生物学研究员马修·赫尔姆解释说：“这种分子帮助真菌破坏或削弱植物的防御机制，以至于能够在植物的其余部分繁殖。”
FgTPP1是真菌用来感染小麦植株并引起谷枯病的众多分子之一。赫尔姆补充说，其他镰刀菌也产生FgTPP1，“这意味着它发挥着重要作用”。
为验证这一假设，研究人员采用了一种标准程序，将FgTPP1基因从真菌中移除。然后，在实验室条件下，他们用移除基因真菌感染了对一种杂交小麦品种敏感的小麦穗。同时，另一组小麦穗被保留了FgTPP1的真菌感染。这使得科学家们能够比较两种真菌对小麦穗发展谷枯病的影响。
正如预期的那样，受到移除基因真菌影响的小麦穗与受到完整真菌感染的小麦穗相比，更能抵抗病原体：前者导致18-27%的小麦穗发病，而后者导致50%。
因此，研究人员证明，在感染过程中，真菌利用FgTPP1来关闭植物的防御反应，促进其传播并导致谷枯病的发生。
赫尔姆的团队目前正在研究小麦中哪些蛋白质是FgTPP1的关键靶点，以及是否可能通过消除这些靶点来减缓真菌在整个植株的传播。
赫尔姆强调说：“最重要的是避免对植株造成伤害，方法是去除这个对它同样重要的蛋白质”。
研究结果对商业小麦种植将很有帮助，在这种方法的作用下，小麦能够自然抵抗疾病，不让霉毒素进入供给消费者和牲畜的谷物。因此，引入和研究类似这样的新方法，“为美国农民在与谷枯病和可能大麦作战中增加了另一种解决方案”，赫尔姆总结道。
