质量安全所粮油团队在镰刀菌产毒化学型驱动寄主偏好机制研究中取得新进展

发布时间:2026-03-02 10:34 来源:质量安全所 浏览次数:

禾谷镰刀菌复合种(FGSC)是侵染小麦和水稻的重要病原菌,可引发小麦赤霉病和水稻穗腐病,导致稻麦产量显著下降。同时,镰刀菌产生的单端孢霉烯毒素DONNIV)污染谷物,对粮食安全构成持续威胁。团队长期监测发现,不同单端孢霉烯产毒化学型菌株表现出明显的寄主致病偏好,但其遗传基础尚未明确。

针对这一科学问题,粮油安全与营养创新团队联合南京农业大学、韩国首尔国立大学及崇实大学,在农林科学一区Top期刊《Molecular Plant Pathology》发表题为《Host Preference Associated With Deoxynivalenol and Nivalenol Chemotypes in Fusarium graminearum, F. asiaticum, and F. meridionale》的研究论文。研究基于转录组测序发现,不同化学型菌株在侵染不同寄主过程中,产毒相关基因簇TRI的表达存在显著差异。进一步测序发现TRI13基因多态性决定DON/NIV产毒化学型差异。通过遗传操作对TRI13基因进行异源表达与敲除,成功实现了镰刀菌间DON/NIV产毒化学型转换,并证实转换后突变体对偏好寄主的致病力显著增强。

本研究首次从遗传学层面证实,在禾谷镰刀菌、亚洲镰刀菌和南方镰刀菌中,单端孢霉烯产毒化学型是驱动寄主偏好形成的关键因素。这一发现为深入理解镰刀菌致病机制提供了新视角,也为真菌毒素风险评估与病害综合防控策略的优化提供了重要理论依据。

本研究得到国家重点研发计划2023YFD1400903、国家自然科学基金32001859及江苏省农业自主创新资金项目CX(23)1002、韩国农业科技部合作项目RS-2025-00512693等项目联合资助。粮油团队刘馨研究员、南京农业大学博士研究生李凯楠为论文共同第一作者,徐剑宏研究员、Jeong-Ah Seo教授为论文共同通讯作者。

论文链接:https://bsppjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/mpp.70220

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