2日,記者從中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院獲悉,該院植物保護(hù)研究所糧食作物真菌病害監(jiān)測與防控創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)了嘔吐毒素的合成“開關(guān)”,為科學(xué)綠色防控禾谷鐮孢菌病害和治理真菌毒素污染提供了新藥靶點(diǎn)和理論支撐。相關(guān)研究成果日前發(fā)表在國際期刊《基因組生物學(xué)》上。
論文通訊作者、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所研究員劉文德告訴記者,禾谷鐮孢菌能夠侵染玉米、小麥等糧食作物,引起玉米穗腐病、莖基腐病和小麥赤霉病等重大真菌病害,造成糧食嚴(yán)重減產(chǎn)。同時(shí),該病菌可產(chǎn)生真菌毒素——脫氧雪腐鐮刀菌烯醇,由于它具有引發(fā)動物嘔吐的特征,因此也被稱為嘔吐毒素。作為禾谷鐮孢菌重要的致病因子,嘔吐毒素的調(diào)控方式與作用機(jī)理至今尚不清楚。
組蛋白閱讀器通過蛋白相分離調(diào)控真菌毒素合成 。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院供圖
該研究借助蛋白組學(xué)、遺傳學(xué)及生物化學(xué)等技術(shù)手段,鑒定到了“禾谷鐮孢菌組蛋白甲基化修飾閱讀器蛋白(BP1)”,這是一種在禾谷鐮孢菌中鑒定出的特定閱讀器蛋白質(zhì)。在此基礎(chǔ)上,研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步通過生物學(xué)信息分析,發(fā)現(xiàn)該蛋白閱讀器包含2個(gè)無序序列。接著,他們利用細(xì)胞生物學(xué)動態(tài)定位觀察和生化實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,發(fā)現(xiàn)該閱讀器蛋白在禾谷鐮孢菌正常生長條件下會發(fā)生液—液蛋白相分離。
“這意味著,這種閱讀器蛋白在禾谷鐮孢菌中通過相分離的方式,控制了嘔吐毒素等致病基因的合成,從而影響禾谷鐮孢菌的致病能力。這一發(fā)現(xiàn)為我們更深入地理解禾谷鐮孢菌的致病機(jī)理,以及尋找新的防控策略提供了重要線索?!眲⑽牡抡f。