劉慧泉研究員團(tuán)隊(duì)在小麥赤霉病研究方面取得新進(jìn)展

（2021.1.15 西北農(nóng)林科技大學(xué)）

近日，植物保護(hù)學(xué)院劉慧泉研究員團(tuán)隊(duì)在《New Phytologist》上在線發(fā)表題為“Stage‐specific regulation of purine metabolism during infectious growth and sexual reproduction in Fusarium graminearum”的研究論文。西北農(nóng)林科技大學(xué)已畢業(yè)博士研究生孫蔓莉?yàn)樵撜撐牡牡谝蛔髡撸鞅鞭r(nóng)林科技大學(xué)劉慧泉研究員為該論文通訊作者。

禾谷鐮刀菌是小麥赤霉病的重要病原菌，其有性生殖產(chǎn)生的子囊孢子是病害發(fā)生的主要侵染源。有關(guān)禾谷鐮刀菌有性生殖和侵染致病的基因表達(dá)調(diào)控已有諸多研究，但對(duì)其代謝調(diào)控卻知之甚少。嘌呤核苷酸是生物體DNA、RNA合成，能量代謝和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)所必需的分子，真菌生長(zhǎng)發(fā)育和侵染致病過程中需要源源不斷的嘌呤核苷酸供應(yīng)。真菌一方面利用自身從頭合成途徑合成嘌呤核苷酸，另一方面利用補(bǔ)救合成途徑從自身分解代謝產(chǎn)生的或從外源獲取的嘌呤分子合成嘌呤核苷酸。嘌呤核苷酸代謝在真菌中的重要性毋容置疑，但其在病原真菌生活史的不同階段（如腐生、侵染、生殖）是否具有不同的作用和調(diào)控方式尚未可知。該研究系統(tǒng)解析了禾谷鐮刀菌中的嘌呤核苷酸代謝通路的功能和調(diào)控機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn)，嘌呤核苷酸IMP、AMP和GMP從頭合成對(duì)禾谷鐮刀菌生活史的各個(gè)階段均具有重要作用。與AMP從頭合成相比，GMP從頭合成在有性生殖階段具有明顯的功能特殊性。AMP分解代謝在禾谷鐮刀菌生殖和侵染階段具有特異的作用。研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)嘌呤核苷酸從頭合成途徑的基因在有性生殖和侵染致病階段下調(diào)表達(dá)，揭示了嘌呤核苷酸代謝在禾谷鐮刀菌生活史不同階段具有特異作用的潛在機(jī)制。該研究首次在病原真菌中證明嘌呤核苷酸代謝具有有性生殖和侵染生長(zhǎng)特異的調(diào)控模式，為小麥赤霉病防控提供了理論依據(jù)。