被食肉真菌麻痹的寄生线虫为生物防治提供了新的机会。

蘑菇毒素会直接导致细胞死亡。因此,未来有望开发出新的农业生物防治方法,或者开发出新的药物来对抗感染人畜的寄生线虫。

线虫是世界上数量最多的动物,其中许多是寄生线虫,会寄生在各种动植物上,造成经济作物的巨大损失,并在发展中国家广泛传播疾病。

平菇快速麻痹线虫获取营养。

中国科学院分子生物学研究所助理研究员薛近日带领研究团队在《美国国家科学院院刊》(简称)上发表了两篇“食肉真菌对线虫的捕获机制”的论文,未来有望开发成新的生物防治方法并应用于农业,或开发出针对感染人畜的寄生线虫的新药。

平菇、杏鲍菇等侧耳属真菌是相当常见的食用菌,也称肉食性真菌。科学家发现,在恶劣的环境下,这些蘑菇的菌丝会麻痹并杀死线虫,以获取养分。薛研究组利用模式生物秀丽隐杆线虫研究食用菌中麻痹性线虫的分子机制。

线虫遇到平菇菌丝体,会造成肌肉细胞坏死。

研究小组发现,当线虫击中平菇的菌丝时,线虫肌肉中的钙离子浓度会异常高,使肌肉过度收缩而瘫痪。然后,研究小组对随机突变的线虫进行了筛选,找出了具有真菌抗性的突变菌株,发现真菌毒素需要通过线虫感觉神经的纤毛进入线虫体内才能使其麻痹。当线虫因突变而失去其感觉神经上的纤毛结构时,它们对平菇毒素具有抗性,但只要恢复一个感觉神经元的纤毛结构,真菌就可以再次麻痹突变的线虫。

此外,研究小组还发现,这种真菌毒素会导致神经和肌肉细胞快速坏死。线虫细胞快速死亡的机理与现有的伊维菌素、涕灭威、左旋咪唑等寄生药物完全不同。目前的抗寄生虫药物影响寄生虫的神经活动。蘑菇毒素会直接导致细胞死亡。因此,未来有望开发出新的农业生物防治方法,或者开发出新的药物来对抗感染人畜的寄生线虫。

建立新的菌株模型有利于未来的生物防治

研究组对一种具有突出产孢、生长和诱捕能力的捕食线虫细菌的基因组进行了测序和解码,以进一步研究捕食线虫细菌捕食线虫的分子机制,进一步发现捕食线虫细菌需要G蛋白的信息传递才能产生捕食结构,证明了G蛋白在捕食线虫细菌的捕食行为中起重要作用。

本研究不仅建立了新的模式菌株,还展示了多项有利的分子生物学工具,有助于今后了解线虫捕获细菌对线虫的捕获机制,从而开发有效的生物防治方法,控制危害农业的各种寄生线虫。

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