High levels of auto-infection in plant pathogens favour short latent periods: a theoretical approach
High levels of auto-infection in plant pathogens favour short latent periods: a theoretical approach
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植物病原体的高水平自体感染有利于短潜伏期：一种理论方法
DOI：
10.1007/s10682-012-9602-2
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发表时间：
2012
影响因子：
1.9
通讯作者：
Van Den Berg F
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Van Den Berg F
自体感染（由在同一宿主单位上产生的接种物引起的感染）在多环植物病原体中很常见，但在实验和理论研究中往往被忽视，而专注于新宿主的感染（异源感染）。在这里，我们测试的假设，高自动感染，观察到的叶片感染真菌病原体，可以选择短的潜伏期。基于个体的模拟模型跟踪由孢子在个体叶片之间和内部传播引起的病变。与潜育期和产孢能力之间的平衡有关，如在小麦上观察到的Puccinia triticinaTM，使用成对入侵图的方法分析了潜育期对不同水平的自侵染的适应。结果表明，增加自身感染选择减少潜伏期。叶寿命的减少也选择减少的潜伏期，这对于相对低的自体与异体感染的比率是最明显的。这项研究是第一个考虑到自身感染对病原体生活史性状进化的影响。自体感染可以大大减少病原体潜伏期的事实突出了在这一领域进行更多研究的必要性。
Auto-infection (infection arising from inoculum produced on the same host unit) is common in polycyclic plant pathogens, but often neglected in experimental and theoretical studies, which focus instead on infection of new hosts (allo-infection). Here we test the hypothesis that high auto-infection, as observed for leaf infecting fungal pathogens, could select for short latent periods. An individual-based simulation model keeps track of lesions, resulting from the spread of spores, between and within individual leaves. Linked to a trade-off between latent period and spore production capacity, as observed forPuccinia triticinaon wheat, the adaptation of the latent period is analysed for different levels of auto-infection using the methods of pairwise invasibility plots. Results suggest that increased auto-infection selects for reduced latent periods. A reduction in leaf longevity also selects for reduced latent periods, which is most obvious for a relatively low ratio of auto- to allo-infection. This study is the first to consider the effect of auto-infection on the evolution of pathogen life history traits. The fact that auto-infection could drastically reduce pathogen latent periods highlights the need for more research in this area.
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