研究進(jìn)展

分子植物卓越中心在禾谷鐮孢菌侵染小麥機(jī)制研究中取得進(jìn)展

日期: 2021-12-07

|  來源: 分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心 【字號(hào):

  12月1日,中國(guó)科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心研究員唐威華團(tuán)隊(duì)與中國(guó)科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所研究員劉文團(tuán)隊(duì)聯(lián)合在Journal of the American Chemical Society上,發(fā)表了題為Biosynthesis of a new fusaoctaxin virulence factor in Fusarium graminearum relies on a distinct path to form a guanidinoacetyl starter unit priming nonribosomal octapeptidyl assembly的研究論文,綜合運(yùn)用細(xì)胞生物學(xué)、代謝分析、轉(zhuǎn)錄組分析等研究手段深入解析禾谷鐮孢菌fg3_54基因簇功能,發(fā)現(xiàn)鑒定了又一新的小麥赤霉病致病因子鐮孢菌素B。

  禾谷鐮孢菌是引起小麥赤霉病、玉米赤霉莖腐等病害的主要病原真菌,不僅造成農(nóng)作物減產(chǎn),還產(chǎn)生單端孢霉烯類致嘔毒素DON等有毒的次生代謝物,對(duì)人畜健康造成危害。禾谷鐮孢菌致病機(jī)制復(fù)雜多樣,科學(xué)家已對(duì)禾谷鐮孢菌有部分抗性的小麥Q(jìng)TL已有較多發(fā)掘,但全面抗性有效防治手段仍然不足。

  前期鑒定禾谷鐮孢菌fg3_54基因簇的代謝產(chǎn)物之一為線性非核糖體八肽鐮孢菌素A,其通過影響小麥細(xì)胞胞間連絲開閉與葉綠體分布等賦予禾谷鐮孢菌菌絲以穿透相鄰細(xì)胞壁的細(xì)胞到細(xì)胞(cell-to-cell)方式在小麥組織擴(kuò)展侵染的能力(Jia et al., 2019)?;诖?,研究通過對(duì)fg3_54的代謝產(chǎn)物進(jìn)一步分析,發(fā)現(xiàn)并鑒定了禾谷鐮孢菌fg3_54基因簇的另一代謝產(chǎn)物鐮孢菌素B,揭示了其生物合成特殊前體胍基乙酸單元的全新生物合成途徑。同為線性非核糖體八肽的鐮孢菌素B通過較少影響小麥細(xì)胞葉綠體分布的方式促進(jìn)禾谷鐮孢菌菌絲擴(kuò)展,是一種新的毒力因子,可能與鐮孢菌素A互相配合在導(dǎo)致小麥赤霉病發(fā)生時(shí)起作用。研究為開發(fā)新的赤霉病生物防治方法提供了基礎(chǔ)。

  研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)、中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)等的資助。

  論文鏈接 

禾谷鐮孢菌新鑒定毒力因子鐮孢菌素B通過不同于鐮孢菌素A的機(jī)制促進(jìn)禾谷鐮孢菌菌絲在小麥組織中擴(kuò)展

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