灰霉菌(Botrytis cinerea)是世界上危害粮食作物的第二大真菌,包括浆果和西红柿在内的多种水果和蔬菜易受灰霉病的感染,每年造成数十亿元的损失。灰霉菌能侵染1400多种植物,主要治疗方法是使用杀菌剂,而这些化学物质会对人类和动物的健康以及环境造成负面影响。美国加州大学河滨分校的研究人员发现了一种新的方法来对付这种霉菌,而不需要使用有毒的化学药品对作物进行喷洒。研究成果于7月20日发表在《Nature Communications》期刊上。
研究人员发现控制灰霉病的关键在于霉菌细胞分泌的脂质“气泡”——细胞外囊泡。霉菌和它的植物宿主一样,利用细胞外囊泡来保护和传递小RNA分子,从而使植物免疫系统的基因沉默。由于难以分离和研究,数十年来这些细胞外囊泡的重要功能一直被忽视。研究发现,灰霉菌在细胞外囊泡中分泌有毒的RNA,而特定的蛋白质"tetraspanin"(四次跨膜蛋白)是霉菌产生气泡的关键。如果敲除气泡的这一关键成分,就能削弱它们传递小RNA或其他分子抑制宿主免疫系统的能力。根据这一原理,研制成功了基于RNA的环保型杀真菌剂。该杀菌剂可能对引发稻瘟病的水稻病原体Magnaporthe和其他一些真菌病原体也能产生良好的杀菌效果。