2日,記者從中國農業科學院獲悉,該院植物保護研究所糧食作物真菌病害監測與防控創新團隊研究發現了嘔吐毒素的合成“開關”,為科學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和理論支撐。相關研究成果日前發表在國際期刊《基因組生物學》上。
論文通訊作者、中國農業科學院植物保護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,造成糧食嚴重減產。同時,該病菌可產生真菌毒素——脫氧雪腐鐮刀菌烯醇,由于它具有引發動物嘔吐的特征,因此也被稱為嘔吐毒素。作為禾谷鐮孢菌重要的致病因子,嘔吐毒素的調控方式與作用機理至今尚不清楚。
組蛋白閱讀器通過蛋白相分離調控真菌毒素合成 。中國農業科學院供圖
該研究借助蛋白組學、遺傳學及生物化學等技術手段,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。在此基礎上,研究團隊進一步通過生物學信息分析,發現該蛋白閱讀器包含2個無序序列。接著,他們利用細胞生物學動態定位觀察和生化實驗驗證,發現該閱讀器蛋白在禾谷鐮孢菌正常生長條件下會發生液—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。這一發現為我們更深入地理解禾谷鐮孢菌的致病機理,以及尋找新的防控策略提供了重要線索?!眲⑽牡抡f。