[郭志鴻] 植物病原細菌 ‘Candidatus Phytoplasma solani’ 之比較基因體學分析
發稿時間:
植物菌質體 (phytoplasmas) 是一群無法被人工純化培養的植物病原細菌，其中 ‘Candidatus Phytoplasma solani’ 這個物種可藉由多種昆蟲媒介傳播，感染葡萄、馬鈴薯、番茄、玉米、甜菜等多種作物，在歐洲－地中海地區造成嚴重危害。該物種內不同菌株在媒介昆蟲、植物宿主範圍和病原性等方面具有高度變異，但可用來解釋這些表型變異的基因型基礎仍不清楚。為研究此課題，本所團隊參與跨國合作，運用比較基因體學研究法，探討此病原菌的遺傳多樣性、致病策略與演化潛力。
在新發表的論文中，研究團隊發現主要感染玉米的STOL菌株，其基因體較小，可動遺傳因子較少，且染色體結構在演化上也較為穩定。相較之下，感染異株蕁麻的ST19菌株則呈現相反特性。透過種內及種間的比較分析，團隊也定義出與植物菌質體致病力密切相關的效應蛋白基因分布，並進一步強化了這些致病基因與可動遺傳因子在遺傳及演化上的緊密連結。
整體而言，此研究提供了目前最完整的 ‘Ca. P. solani’ 基因體資料，揭示此病原菌在基因體結構與致病基因上的高度可塑性。這些結果不僅為效應蛋白的功能研究奠定基礎，也有助於了解病原細菌－媒介昆蟲－植物宿主三者間的複雜互動。未來可望應用於病害防治策略的開發，例如利用分子標記進行檢測或育種抗病品種。
本研究為克羅埃西亞 (Croatia) 與台灣的國際合作成果，發表於英國微生物學學會（Microbiology Society）旗下期刊《微生物基因體學》（Microbial Genomics）。共同通訊作者包含 University of Zagreb 的 Martina Seruga Music 教授以及中研院植微所的郭志鴻研究員。共同作者裴慎謙（Shen-Chian Pei）為郭志鴻實驗室專任研究助理。