近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所加工有害生物創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在大麗輪枝菌寄主適應(yīng)性進(jìn)化研究方面取得重要進(jìn)展，首次闡明了大麗輪枝菌引起寄主落葉性狀的分子機(jī)制。相關(guān)研究成果在線發(fā)表在《新植物科學(xué)家（New Phytologist）》上。
上世紀(jì)60年代至今，引起棉花葉片脫落的落葉型大麗輪枝菌菌系曾因致病力強(qiáng)、適應(yīng)性廣而迅速蔓延到世界各國(guó)，對(duì)農(nóng)作物生產(chǎn)造成重大影響。數(shù)十年來(lái)，科研人員一直致力于解析大麗輪枝菌引起寄主落葉性狀的遺傳機(jī)制，圍繞落葉性狀表型鑒定、致病力分化特征、分子檢測(cè)方法、群體遺傳結(jié)構(gòu)等開(kāi)展了一系列研究，累計(jì)發(fā)表論文超過(guò)100篇，以期為落葉型菌系的流行監(jiān)測(cè)和預(yù)防控制提供理論依據(jù)與技術(shù)支撐，但一直未有突破。
該團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)用高通量測(cè)序技術(shù)解析了來(lái)自中國(guó)棉花的大麗輪枝菌基因組，通過(guò)與來(lái)自美國(guó)萵苣和荷蘭番茄上大麗輪枝菌基因組比較，發(fā)現(xiàn)中國(guó)菌株相對(duì)于美國(guó)和荷蘭的多出一個(gè)基因組片段，該片段系從與其長(zhǎng)期混生的棉花枯萎病菌中“掠取”（基因水平轉(zhuǎn)移），從而獲得了對(duì)棉花的超強(qiáng)侵染能力。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，該菌獲得這個(gè)基因組片段后，編碼的功能基因直接參與了引起落葉化合物（N-酰基乙醇胺）的合成和轉(zhuǎn)運(yùn)。這種化合物一方面干擾棉花體內(nèi)的磷脂代謝通路，使棉花對(duì)一種叫作“脫落酸”的植物內(nèi)生激素更加敏感；另一方面扮演著與脫落酸相似的作用，使棉花的內(nèi)源激素系統(tǒng)紊亂，脫落酸不正常的大量合成，最終導(dǎo)致棉花葉片脫落。
該研究闡明了此遺傳變異調(diào)控落葉性狀的分子機(jī)制，同時(shí)依據(jù)鑒定的遺傳變異開(kāi)發(fā)了大麗輪枝菌分子流行學(xué)檢測(cè)技術(shù)，相關(guān)技術(shù)獲9件國(guó)家發(fā)明專利。
該研究得到了中國(guó)農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程、重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)等項(xiàng)目資助。（通訊員 杜柯）
原文鏈接：https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1111/nph.15672
