中國網新聞3月28日訊 記者近日從中國農業科學院農産品加工研究所獲悉，該所加工有害生物創新團隊首次發現黃萎病病原菌─大麗輪枝菌通過調控毒性次級代謝産物合成影響病原致病性的新機制。相關研究成果于2016年6月22日在《科學報道(Scientific Reports)》上線上發表。
磺胺醋酰是一種廣譜抑菌劑，與對氨基苯甲酸（PABA）結構相似，二者能夠競爭抑制二氫葉酸合成酶功能，阻礙二氫葉酸的合成，以及下游四氫葉酸的代謝活動，使嘌呤、嘧啶核苷及脫氧核糖核酸合成輔助因子減少，從而抑制細菌的生成和繁殖。但是，病原真菌通過分泌該類化合物參與侵染寄主植物的機制尚未見報道。
加工所加工有害生物創新團隊通過大麗輪枝菌T-DNA突變體庫篩選獲得一個致病力顯著下降的突變株，基因定位發現該突變體因T-DNA插入破壞細胞色素氧化酶基因VdCYP1引起對寄主棉花的致病力下降。應用基因敲除、功能回補等遺傳學實驗證明了VdCYP1是參與大麗輪枝菌侵染寄主植物的關鍵基因。基因缺失突變體較野生型菌株代謝組學分析發現，VdCYP1參與了次級代謝物磺胺醋酰的合成，磺胺醋酰通過競爭性結合寄主棉花中的二氫葉酸合成酶，從而抑制二氫葉酸合成酶功能，導致二氫葉酸合成受阻，進而影響下游四氫葉酸的合成。四氫葉酸是植物正常生理代謝的必須分子化合物之一，因此該化合物合成受阻導致寄主棉花的壞死。該研究成果揭示了大麗輪枝菌利用毒性代謝産物參與侵染寄主的致病新機制，也為黃萎病防控靶點和技術研發提供了理論基礎。
據悉，加工所加工有害生物創新團隊利用T-DNA插入突變技術構建近2萬份的T-DNA插入突變體，並建立了致病性相關突變體快速篩選方法，由此鑒定出60多個致病相關突變體，定位出一批致病相關基因，有望通過相關係列研究揭示大麗輪枝菌複雜的致病機理。
研究得到了中國農科院科技創新工程、國家自然科學基金、973計劃的資助。團隊研究骨幹張丹丹、陳捷胤和碩士研究生王新艷為文章的共同第一作者，戴小楓研究員為文章通訊作者。
