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马忠华教授团队揭示赤霉病菌毒素合成新机制

日期:2018-01-26

    2018122日,马忠华团队在国际知名期刊PLoS Pathogens上发表了题为“The fungal myosin I is essential for Fusarium toxisome formation”的研究论文,揭示了赤霉病菌毒素合成新机制以及氰烯菌酯杀菌剂抑制毒素合成的分子机理。

    由禾谷镰孢菌复合种(Fusarium graminearium complex)引起的小麦赤霉病在我国呈加重发生态势。2000年以来,由于秸秆还田、小麦-玉米大面积轮作等耕作制度以及气候变化等因素影响,赤霉病在我国频繁流行成灾,已经成为威胁小麦安全生产最重要的病害之一。近五年全国年均发病面积约9000万亩,约占小麦种植面积的28%。与其它作物病害不同,赤霉病不仅影响产量,病菌还能产生多种严重危害人畜健康的呕吐毒素及其衍生物,但目前人们对呕吐毒素在菌体细胞内合成场所及其调控机制尚不清楚。

本研究综合运用遗传学、细胞和分子生物学等技术手段,发现赤霉病菌在合成毒素时,首先需要形成“毒素小体”的细胞器;该细胞器由内质网重塑形成,在此过程中,I型肌球蛋白为内质网重塑形成毒素小体提供动力。本文解析了我国自主研发的新型杀菌剂——氰烯菌酯通过特异性抑制I型肌球蛋白ATP水解酶的活性,进而抑制毒素小体的形成和毒素的合成。该成果为科学使用氰烯菌酯防控赤霉病及其毒素提供重要理论依据,为后续创制新型肌球蛋白抑制剂奠定坚实基础。

    课题组硕士研究生唐广飞、副教授陈云为论文的共同一作,马忠华教授为通讯作者。该研究得到国家自然科学基金杰青项目和浙江省自然科学基金杰青项目资助。

文章链接:http://www.plospathogens.org/article/info:doi/10.1371/journal.ppat.1006827

 

 

 




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