近日，中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所加工有害生物創(chuàng)新團隊在大麗輪枝菌寄主適應性進化研究方面取得重要進展，首次闡明了大麗輪枝菌引起寄主落葉性狀的分子機制。相關研究成果在線發(fā)表在《新植物科學家（New Phytologist）》上。
上世紀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、適應性廣而迅速蔓延到世界各國，對農(nóng)作物生產(chǎn)造成重大影響。數(shù)十年來，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制，圍繞落葉性狀表型鑒定、致病力分化特征、分子檢測方法、群體遺傳結(jié)構(gòu)等開展了一系列研究，累計發(fā)表論文超過100篇，以期為落葉型菌系的流行監(jiān)測和預防控制提供理論依據(jù)與技術支撐，但一直未有突破。
該團隊應用高通量測序技術解析了來自中國棉花的大麗輪枝菌基因組，通過與來自美國萵苣和荷蘭番茄上大麗輪枝菌基因組比較，發(fā)現(xiàn)中國菌株相對于美國和荷蘭的多出一個基因組片段，該片段系從與其長期混生的棉花枯萎病菌中“掠取”（基因水平轉(zhuǎn)移），從而獲得了對棉花的超強侵染能力。進一步研究發(fā)現(xiàn)，該菌獲得這個基因組片段后，編碼的功能基因直接參與了引起落葉化合物（N-?；掖及罚┑暮铣珊娃D(zhuǎn)運。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制，同時依據(jù)鑒定的遺傳變異開發(fā)了大麗輪枝菌分子流行學檢測技術，相關技術獲9件國家發(fā)明專利。
該研究得到了中國農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程、重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金、公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項等項目資助。（通訊員 杜柯）
原文鏈接：https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1111/nph.15672
