12月1日，中國科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心研究員唐威華團(tuán)隊與中國科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所研究員劉文團(tuán)隊聯(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）。基于此，研究通過對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)。

 

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

 

　　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