我國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)大麗輪枝菌引發(fā)植物落葉的機(jī)制

由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所戴小楓研究員領(lǐng)銜的有害生物防控創(chuàng)新團(tuán)隊攻艱克難、勇于創(chuàng)新，開發(fā)出大麗輪枝菌分子流行學(xué)檢測技術(shù)，獲得9項國家發(fā)明專利，并于2019年1月4日，在國際著名植物學(xué)期刊《新植物科學(xué)家（New Phytologist）》上首次闡明大麗輪枝菌與枯萎病菌長期混生過程中，通過基因水平轉(zhuǎn)移，參與化合物N-?；掖及返暮铣伞⑥D(zhuǎn)運和引起落葉的分子機(jī)制。

戴小楓介紹說，此研究成果為落葉型大麗輪枝菌菌系的流行監(jiān)測和預(yù)防控制提供了理論依據(jù)與技術(shù)支撐，不僅可根據(jù)鑒定的遺傳變異開發(fā)基因標(biāo)記，監(jiān)測田間落葉型菌系的比例和分布，指導(dǎo)企業(yè)和農(nóng)戶更換品種或進(jìn)行輪作，還為開發(fā)防控落葉型菌系的新型生物制劑（菌劑）提供了靶點。

大麗輪枝菌是一種毀滅性的維管束土傳植物病原真菌，能夠侵染棉花、馬鈴薯、生菜、番茄、茄子、辣椒、甜瓜、西瓜、草莓等660多種植物，全球范圍內(nèi)每年由大麗輪枝菌引發(fā)的黃萎病所造成的損失超過數(shù)千億美元，在我國年均造成棉花減產(chǎn)20%以上，直接經(jīng)濟(jì)損失數(shù)百億元。

近百年來，全球科學(xué)家一直致力于回答大麗輪枝菌維束管定殖、微菌核形成、無性繁殖、寄主廣譜與?；?、落葉與非落葉等重大生物學(xué)問題，但對大麗輪枝菌廣適性背景下的寄主?；赃z傳機(jī)制和其引起植物落葉的遺傳基礎(chǔ)一直未有突破，而我國科學(xué)家也一直處于該領(lǐng)域的跟跑狀態(tài)。

在中國農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程的助推下，戴小楓帶領(lǐng)有害生物防控創(chuàng)新團(tuán)隊不忘初心，砥礪前行，發(fā)現(xiàn)大麗輪枝菌通過“掠取”與其長期混生的棉花枯萎病菌的基因組片段獲得對棉花的超強(qiáng)侵染能力，并直接參與合成、轉(zhuǎn)運N-酰基乙醇胺化合物，該化合物一方面使棉花對“脫落酸”激素更加敏感，另一方面使棉花的內(nèi)源激素系統(tǒng)紊亂，不正常地大量合成“脫落酸”，最終導(dǎo)致棉花葉片脫落。該成果被國際著名植物學(xué)期刊《新植物科學(xué)家》刊登，標(biāo)志著我國科學(xué)家在該研究領(lǐng)域贏得了一席之地，步入并跑的第一方陣。