中國農(nóng)科院農(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(duì)，經(jīng)過多年對涉及8科、600多種寄主植物的大麗輪枝菌的跟蹤研究，首次揭示了這一被稱為植物“癌癥”病原的真菌是如何引起寄主落葉、直至減產(chǎn)絕收的，為生物防治該菌、阻斷棉花等作物黃萎病蔓延提供了新的靶點(diǎn)。相關(guān)研究成果日前在線發(fā)表于國際期刊《新植物科學(xué)家》。

戴小楓介紹，大麗輪枝菌是一種毀滅性的土傳病原真菌，可侵染包括棉花、馬鈴薯、多種蔬菜瓜果和林木等在內(nèi)的600多種植物，與馬鈴薯晚疫病并列為世界頭號檢疫對象。在其被發(fā)現(xiàn)200年以來，國際科學(xué)界的研究主要圍繞六大重點(diǎn)：維管束、無性繁殖、微菌核、雙子葉、寄主廣譜與專化性、落葉性狀等，其中后兩項(xiàng)由中國科學(xué)家主導(dǎo)。他解釋，寄主廣譜與專化性，即該菌既致病力強(qiáng)、適應(yīng)性廣，又只針對某個(gè)或某些特定植物致命。比如公眾熟知的北京香山紅葉，其實(shí)多數(shù)是黃櫨因該菌致病而葉黃、卻并不致死;但落葉型大麗輪枝菌菌系作用于棉花，則引發(fā)葉片脫落的棉花“癌癥”黃萎病，是棉花生產(chǎn)的頭號病害。數(shù)十年來，有關(guān)該菌引起寄主落葉性狀的遺傳機(jī)制，累計(jì)發(fā)表論文超過100篇，但一直未有突破。

該研究圍繞國內(nèi)各主產(chǎn)棉區(qū)進(jìn)行了長期系統(tǒng)的黃萎病病原收集，通過引起棉花落葉性狀的精準(zhǔn)表型鑒定，從1000余株該菌中篩選出落葉性狀分析群體(59株落葉型、16株非落葉型)并開展了全基因組重測序分析，鑒定出與落葉性狀顯著關(guān)聯(lián)的1個(gè)片段插入遺傳變異(109kb)，該片段在非落葉型菌系中完全缺失;通過基因敲除、回補(bǔ)、異源表達(dá)等實(shí)驗(yàn)，闡明了該遺傳變異調(diào)控落葉性狀的分子機(jī)制;同時(shí)開發(fā)了該菌分子流行學(xué)檢測技術(shù)，相關(guān)技術(shù)獲9項(xiàng)國家發(fā)明專利。

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