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本文摘要：图片style=text-align: left;　　of Delaware）在《微生物学前沿》（Frontiers in Microbiology）上公开发表 的一篇论文认为,能引起肠胃炎 的鼠病沙门氏菌（Salmonella enterica Typhimurium）早已学会了如何攻陷植物叶子 的防卫,藏在蔬菜 的叶片里。

图片style=text-align: left;　　of Delaware）在《微生物学前沿》（Frontiers in Microbiology）上公开发表 的一篇论文认为,能引起肠胃炎 的鼠病沙门氏菌（Salmonella enterica Typhimurium）早已学会了如何攻陷植物叶子 的防卫,藏在蔬菜 的叶片里。　　该文章 的通讯作者、植物生物学助理教授 Harsh Bais 说道：“现在我们告诉,这种人类致病菌正在尝试做到植物致病菌才不会做到 的事情,这真为 的很可怕。

”　　1　　想起沙门氏菌,这可不是 个好惹 的家伙。在沙门氏菌科（Salmonella）中,99% 可以病毒感染人类或哺乳动物 的细菌都归属于肠道沙门氏菌种,而它们引发 的沙门氏菌病毒感染在世界范围内每年约有 13 亿个病例,并可以造成其中 的 300 万人丧生。而最近被找到能侵略叶片 的鼠病沙门氏菌是 其中一种少见血清型,它所造成 的病每年约有 2100 万个病例,其中大约 20 万人丧生。

肠道沙门氏菌 的电镜照片。图片Britannica　　健康人 的免疫系统可以在一定程度上抵挡沙门氏菌等微生物 的侵略,植物也有办法防止这样 的异类。微生物在侵略植物时所要面临 的第一道防线就是 植物 的表皮（epidermis）。

和人类皮肤上 的表皮层类似于,这一层结实 的的组织在避免植物体受损、病毒感染和过度水分冷却上具有极其重要 的起到。但为了蒸腾作用 的长时间展开,这层“铠甲”并非密不透风,它上面产于着气孔。这是 成对 的头顶张开 的保卫国家细胞,为细菌 的侵略获取了可乘之机。

　　不过,对于企图从气孔侵略 的细菌,植物也打算了“化学武器”。当检测到致病菌 的小分子名片,即微生物涉及分子模式（microbe-associated molecular patterns, MAMP）时,植物就不会通过各种激素使气孔开口,这种机制称作气孔防卫（stomatal defense）。在调控气孔防卫 的植物激素中,脱落酸和水杨酸可以使气孔重开,茉莉酸则起反作用。细菌侵略植物气孔示意图。

图片10.1146/annurev.phyto.121107.104959　　但是 ,特拉华大学 的近期研究找到,鼠病沙门氏菌设法绕过了这些防御机制。　　2　　在这篇针对该菌侵略生菜叶片 的研究中,以 Nicholas Johnson 派 的研究人员找到,鼠病沙门氏菌需要妨碍气孔重开：在把这种细菌或它 的涉及分子模式放在生菜叶片上培育 3-12 小时后,叶片气孔虽然比对照组要小一些,但远比加到了李斯特菌等其他致病菌 的叶片气孔要大。也就是 说道,虽然生菜叶片对鼠病沙门氏菌产生了防御反应,但这种反应受到了诱导。加到有所不同菌种培育后 的生菜气孔大小（翻译成 贺紫宸）。

图片等人之后把目光投向了这种细菌 的杀手锏之一——即 III 型分泌系统（Type-III Secretion System,T3SS ）。约在十年前,学界找到肠道沙门氏菌可以利用这个这个形如注射器 的结构来向宿主 的肠道细胞运输蛋白质,便利自己转入细胞并适应环境其内部 的环境。既然这一策略对哺乳动物如此有效地,那它是 否也限于于植物呢？　　为了检验这一假设,Johnson 等人将具备有所不同 T3SS 功能缺陷 的两种菌株放到生菜叶上培育。这时,生菜叶 的气孔防卫仍然被诱导,而是 大力开口,将鼠病沙门氏菌关口在门外。

叶片 的内部也无法检测出有这两种菌株。实验证明 T3SS 是 鼠病沙门氏菌侵略生菜叶必不可少 的工具。　　接下来,研究团队要求弄清楚 T3SS 到底是 从哪里突破了植物防卫。这次,他们把注意力移往到可以协助气孔重开 的水杨酸和脱落酸上。

实验找到,即使有鼠病沙门氏菌 的不存在,水杨酸依然可以行使其长时间 的功能,使气孔重开,研究人员们辨别这种细菌会阻碍水杨酸 的涉及通路。可是 脱落酸 的情况就大不一样了：在有鼠病沙门氏菌 的情况下,脱落酸无法向植物 的气孔通风报信,细菌以求从张开 的气孔侵略植物。研究团队还检验了植物制备和运输脱落酸 的基因 的传达情况,证明鼠病沙门氏菌 的不存在显然可以减少生菜叶片和根系中这类基因 的传达。

　　总 的来说,鼠病沙门氏菌可以利用 III 型分泌系统影响脱落酸 的制备和运输,妨碍气孔重开,从而转入生菜叶片。研究还对大肠杆菌（Escherichia coli）和李斯特菌（Listeria monocytogenes）展开了某种程度 的实验,找到它们不具备这种机制,叶片不会重开气孔,把这些细菌挡住独自。

　　尽管如此,研究团队在文章辩论部分认为,许多病毒感染人类 的机会致病菌（opportunistic pathogen）,即不会在个体免疫系统功能下降时发动反击 的致病菌,早已被证明能侵略和污染植物,尽管它们 的主要目标依然是 病毒感染人类。细菌侵略植物 的机制大体上依然不具体,这项研究只是 说明了了其中一种有可能。

　　3　　本来是 病毒感染动物和人类 的细菌,为什么要大费周章地侵扰植物界呢？公开发表在《植物病理学年度综述》（Annual Review of Phytopathology）上 的一篇综述认为：“植物就是 致病菌传染动物 的中间媒介。”该综述提及,这些跨域致病菌在其存活 的两种环境中都取得了极大 的存活优势,通过人类等各种动物 的摄食,它们可以只能从植物上“搭便车”转入动物体内。尽管它们无法必要摄入植物细胞 的养分,植物细胞降解产物和根系分泌物为它们获取了非常丰富 的营养。

　　还有一种假说指出,这些人类致病菌也许可以利用其它植物致病菌早已为它们扫除 的战场,跨过早已被击败 的植物免疫系统,更加便利地侵略植物。鼠病沙门氏菌转入生菜气孔。

图片10.1128/AEM.01084-09　　此前 的研究也找到,鼠病沙门氏菌不仅能侵略生菜,在西红柿叶、芝麻菜、香菜、罗勒、卷心莴苣等绿叶蔬菜中也仔细观察到相近 的现象。值得注意 的是 ,这些蔬菜或许还都是 不吃沙拉时 的热门自由选择,那我们还能无聊地不吃沙拉吗？　　论文联合作者、特拉华大学动物和食品科学系微生物食品安全教授 Kali Kniel 指出,生物防治在这方面大有可为。此前一些研究指出植物根际细菌（rhizobacteria）可以强化植物对植物病原体 的防卫号召。这项研究则检验了枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis） 的一个专利菌株 的维护起到,找到用所含这种人体肠道益生菌 的水灌溉生菜,可以让鼠病沙门氏菌在生菜叶片内 的含量大大减少。

　　栽种方式 的改良也十分最重要。作物产量 的提升常常是 以其免疫系统 的壮烈牺牲为代价 的。

细菌还有可能经由水源,在栽种或加工过程中污染植物,比如栽种在养殖场附近 的平坦 的作物很更容易受到污染。　　通过更佳地解读细菌、植物和环境之间 的相互作用,我们也许将寻找对付这类致病菌 的有效地方案,不吃上安心 的沙拉。

虽然把蔬菜做到煮了不吃总是 保险 的,但让菜单多一些自由选择不就是 农业和食品科学 的目标之一吗？。

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