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黃萎病菌（Verticillium dahliae）會抑制植物菌群的好菌

 

被黃萎病菌感染的向日葵。圖片來源：維基百科

最近這些年，菌群（microbiome）的研究已成為顯學。不論是動物還是植物，都與數不清的細菌、真菌共同生活。這些菌們幫我們清理環境、抵抗外敵、甚至有些還會幫我們消化食物，產生我們需要的養分（維生素等）。有些植物甚至會分泌小分子化合物來吸引好菌前來幫忙！如豆科植物在缺氮的時候，就會分泌類黃酮素來吸引根瘤菌，就是一個很好的例子。

但是，環境中有好菌也有壞菌。這些壞菌在企圖感染我們的時候，是不是首先就得打敗周圍的這些菌群小嘍囉呢？是否真的有這樣的例子呢？

最近的研究發現，會造成黃萎病的黃萎病菌（Verticillium dahliae）就是箇中好手。黃萎病菌是生活在土壤中的真菌，它在接觸到根的分泌物後會萌發，長出菌絲入侵根部的維管束。研究團隊發現，它在感染植物時會分泌一個稱為VdAMP3的抗菌蛋白，把植物外圍的菌群中的真菌們先殺死，然後就可以好整以暇地入侵植物了。

其實黃萎病菌的VdAMP3在演化上是個非常老的基因。它很小，只有4.9kDa大，含有不少半胱胺酸（cysteine）。研究團隊在其他菌裡面也可以找到這個基因，只是在其他菌中的版本並沒有抗真菌的活性。黃萎病菌也不是只會產生抗真菌的蛋白，它還會產生抗細菌的蛋白（稱為VdAMP2）。

這些抗真菌或抗細菌的蛋白，大致上都可以歸類為所謂的窄譜抗生素。未來或許可以測試看看是否能應用在其他的用途？研究團隊在黃萎病菌中一共找到了十個有抗微生物活性的小分子蛋白，將來也打算繼續研究其他八個，另外也想看看其他的病菌上是否能找到類似的小分子。

參考文獻：

Nick C. Snelders, Gabriella C. Petti, Grardy C. M. van den Berg, Michael F. Seidl, Bart P. H. J. Thomma. An ancient antimicrobial protein co-opted by a fungal plant pathogen for in planta mycobiome manipulation. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2021; 118 (49): e2110968118 DOI: 10.1073/pnas.2110968118

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