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    浙江大學(xué)農(nóng)學(xué)院陳云課題組在Nature Microbiology發(fā)文揭示生物防治真菌病害新機(jī)制

    放大字體  縮小字體 時(shí)間:2022-05-30 11:11 來(lái)源:浙江大學(xué) 原文:
    核心提示:2022年5月26日,浙江大學(xué)陳云課題組在Nature Microbiology期刊在線發(fā)表題為“Fusarium fruiting body microbiome member Pantoea agglomerans inhibits fungal pathogenesis by targeting lipid rafts”的研究論文,分析了小麥赤霉病菌有性態(tài)子實(shí)體-子囊殼的附著微生態(tài)中種群結(jié)構(gòu)特征,并從子囊殼微生態(tài)中篩選出一批高效生防細(xì)菌。
      近年來(lái),隨著氣候變化和耕作制度等改變,由禾谷鐮刀菌等引起的小麥赤霉病頻繁爆發(fā),小麥赤霉病及病菌產(chǎn)生的多種真菌毒素嚴(yán)重威脅我國(guó)小麥豐產(chǎn)和食品安全,已被列為我國(guó)一類作物病害。赤霉病菌常以其有性態(tài)子實(shí)體-子囊殼在田間作物秸稈大量繁殖,小麥揚(yáng)花期間子囊殼成熟后釋放的子囊孢子是病害最重要的初侵染源。因此,篩選利用高效生防菌來(lái)抑制病菌子囊殼形成,將是綠色防控赤霉病的重要措施之一。
     
      2022年5月26日,浙江大學(xué)陳云課題組在Nature Microbiology期刊在線發(fā)表題為“Fusarium fruiting body microbiome member Pantoea agglomerans inhibits fungal pathogenesis by targeting lipid rafts”的研究論文,分析了小麥赤霉病菌有性態(tài)子實(shí)體-子囊殼的附著微生態(tài)中種群結(jié)構(gòu)特征,并從子囊殼微生態(tài)中篩選出一批高效生防細(xì)菌。以“生防細(xì)菌-赤霉病菌”為互作模型,闡明了子囊殼來(lái)源生防細(xì)菌會(huì)分泌活性物質(zhì)靶向病原真菌脂伐結(jié)構(gòu),抑制病原真菌菌絲生長(zhǎng)從而防治病害的機(jī)理,揭示了一種“細(xì)菌-真菌”跨界互作新機(jī)制。研究為后續(xù)利用生防菌劑壓低赤霉病初侵染源,綠色防控赤霉病提供重要支撐。
     
      細(xì)菌和真菌是微生態(tài)的主要組成部分,其對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和宿主健康和功能至關(guān)重要。當(dāng)前,對(duì)動(dòng)植物等宿主的微生態(tài)結(jié)構(gòu)特征研究較多,但關(guān)于真菌組織附著的微生態(tài)及微生態(tài)中種群間互作的分子機(jī)制研究鮮有報(bào)道。本研究以小麥赤霉病為對(duì)象開(kāi)展了真菌組織附著微生態(tài)及微生物種群間互作研究。研究從江蘇、安徽兩省麥田采集了大量的子囊殼樣品,進(jìn)行了子囊殼附著的細(xì)菌種群結(jié)構(gòu)分析,明確了子囊殼的微生態(tài)種群來(lái)源于秸稈。構(gòu)建了子囊殼來(lái)源的可培養(yǎng)微生物組,并結(jié)合平板拮抗、室內(nèi)生測(cè)和田間防效篩選到一株高效生防細(xì)菌ZJU23?;谏镄畔W(xué)、遺傳學(xué)和生物化學(xué)等方法,確定了生防菌ZJU23為成團(tuán)泛菌,鑒定出ZJU23分泌的抑菌活性物質(zhì)草歐菌素A及其合成基因簇。進(jìn)一步機(jī)理研究揭示了草歐菌素A與細(xì)胞膜上組分麥角甾醇結(jié)合,破壞病菌脂筏結(jié)構(gòu)和細(xì)胞膜完整性,從而抑制病菌生長(zhǎng)、致病和毒素合成。尤為重要的是,草歐菌素A具有廣譜的抑菌活性,對(duì)重要作物病原真菌和測(cè)試的人類致病真菌都有很好的效果,且抑菌效果優(yōu)于臨床抗真菌藥物氟康唑和兩性霉素,顯示出較好的應(yīng)用前景。研究報(bào)道了病原真菌有性態(tài)組織附著的細(xì)菌種群結(jié)構(gòu)特征,揭示了“細(xì)菌-真菌”跨界互作新機(jī)制,為研發(fā)ZJU23等微生物農(nóng)藥阻斷初侵染源防控赤霉病奠定了基礎(chǔ)。
     
      浙江大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院博士研究生徐孫德、中科院遺傳發(fā)育所劉永鑫博士、奧地利格拉茨理工大學(xué)Tomislav Cernava博士為論文共同第一作者,浙江大學(xué)農(nóng)學(xué)院陳云教授、虞云龍教授,中科院遺傳發(fā)育所白洋研究員為論文共同通訊作者。浙江大學(xué)農(nóng)學(xué)院周雪平教授、馬忠華教授、沈星星研究員,清華大學(xué)石彥教授,美國(guó)夏威夷大學(xué)Shugeng Cao教授,美國(guó)東北大學(xué)Yunrong Chai教授,奧地利格拉茨理工大學(xué)Gabriele Berg教授等參與了本項(xiàng)目的研究。本研究得到了浙江省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系等資助。(陳云課題組長(zhǎng)期招募博士后,有意者請(qǐng)聯(lián)系chenyun0927@zju.edu.cn)
     
      原文鏈接:https://www.nature.com/articles/s41564-022-01131-x
    日期:2022-05-30
     
     地區(qū): 浙江 中國(guó)
     行業(yè): 食品檢測(cè) 糧油
     標(biāo)簽: 生物 赤霉病 細(xì)菌 真菌 小麥
     科普: 生物 赤霉病 細(xì)菌 真菌 小麥
     
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