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

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-酰基乙醇胺的合成、轉(zhuǎn)運和引起落葉的分子機制。

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專化性遺傳機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。