寄生虫可能导致农业干细胞的突破

植物寄生线虫是一种农业害虫，没有基本的对策，需要开发抗性植物品种或杀虫剂。这种寄生虫在农作物的根部形成一个叫做“胆”的巢，降低了植物吸收营养的能力。一旦该害虫成为现实，作物可能会死亡或其价值可能会显着降低。此外，一旦感染了这种麻烦的害虫，就不可能在同一领域种植作物数年。这种线虫造成的农业损害最近在全世界范围内扩大。

日本熊本大学的研究人员与西班牙的卡斯蒂利亚 - 拉曼恰大学合作，分析了植物寄生线虫寄生的植物的反应，发现植物干细胞被激活形成虫瘿。换句话说，研究人员表明，植物寄生线虫能够有效地操纵植物干细胞，使其在植物根部形成巢穴(虫瘿)。将来，这一发现有望通过改良作物品种来减少线虫的损害。

背景：线虫，一种害虫

许多微生物生活在土壤中，植物通常没有与它们相互作用的问题。然而，一些微生物，例如植物寄生线虫，对植物造成显着危害。当这些线虫侵入或感染植物时，在根上形成一个称为胆的圆形巢。然后线虫通过胆汁吸收植物的营养物质，使其生长并产生许多卵。到目前为止，鲜为人知的是为什么植物在侵染后会产生这些线虫巢。

假设：干细胞操纵

研究人员利用拟南芥植物设计了一项实验，分析了它对线虫寄生的反应。尽管拟南芥的根非常小并且难以评估，但它们成功地获得了高度准确的结果。他们通过使用下一代测序仪获得了大量的遗传数据，并进行了多次统计分析。

结果，研究人员发现植物干细胞功能似乎被线虫感染异常激活。尽管许多高等植物在木质部和韧皮部细胞之间的边界处具有少量干细胞，但这些干细胞的活性受到严格控制。然而，当这些干细胞开始失控时，就会形成异常组织，就像癌症一样，植物不可能形成正常的形状。研究人员发现，在正常条件下应该非常精确地保持干细胞的活性控制，当被寄生虫感染时表现出失控状态。换句话说，他们认为线虫操纵植物干细胞来筑巢。

验证：干细胞的视觉验证

为了验证他们的假设，研究人员将干细胞染成蓝色并观察从线虫感染开始直到产生胆汁的植物。蓝色染色显示干细胞随着根部生长而扩散。这证实了线虫正在抓住植物干细胞的控制机制来制作它们的巢穴。

未来：从农场到花园

该研究表明，植物寄生线虫可以劫持植物的干细胞。这一发现对农业非常重要，因为它可以在干细胞分配机制被照亮后，促进改良植物品种的发展。

例如，目前在日本用于诸如草莓，芦笋，兰花和仙客来等作物的植物干细胞的实际应用涉及从最强植物中取出干细胞以在体外培养新作物。然而，诱导干细胞形成的技术非常困难，并且实际上没有多种作物可以使用这些方法。

“线虫可以感染各种各样的植物，”熊本大学研究的负责人Shinichiro Sawa教授说。“这种激活大多数作物干细胞的能力是人类尚未拥有的技术。未来，通过研究植物寄生线虫如何操纵植物干细胞，我们期望能够开发出能够实现更多样化植物的技术。和庄稼。“