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许金荣教授科研团队在小麦赤霉菌毒素合成调控研究中取得新进展

  近日,农业科学领域知名期刊Molecular Plant Pathology (IF=4.697)发表了我室许金荣教授团队的论文“The cyclase-associated protein FgCap1 has both PKA-dependent and -independent functions during DON production and plant infection in Fusarium graminearum”。博士生尹涛和张强为论文第一作者,我室许金荣教授和江聪副研究员为论文通讯作者。

  小麦赤霉病是一种重要的农作物真菌病害,除了造成小麦产量的降低。更为严重的是,其致病菌小麦赤霉菌会分泌DON毒素,污染小麦及小麦制品。因此,有效控制小麦赤霉菌DON毒素的合成是事关国家粮食安全的重大科学问题。我室许金荣教授团队长期致力于解析小麦赤霉菌产毒的分子调控机制,取得了一系列的研究成果。该团队2016年报道了cAMP-PKA信号通路在DON毒素合成中的重要调控作用(Jiang et al., 2016)。在该项工作的基础上,本研究中鉴定了腺苷酸环化酶(负责cAMP生成)的互作蛋白FgCap1。发现FgCap1通过控制胞内的cAMP含量及PKA激酶的活性调控DON毒素的合成。进一步研究发现,FgCap1在产毒阶段直接受到Tri6(DON毒素合成的核心转录因子)的调控。对FgCap1启动子区域的Tri6结合位点进行突变发现,该位点对FgCap1的表达至关重要,并且仅与FgCap1在DON合成阶段的功能相关。研究解析了产毒阶段的反馈调节机制,揭示了cAMP信号在DON合成阶段是如何得到强化和放大并作用于产毒调控的,解释了小麦赤霉菌在接收信号后的极短的时间内大量产毒的原因。

  该研究得到国家重点基础研究发展计划(973)、国家自然科学基金、仲英青年学者计划和西北农林科技大学卓越新星项目资助。

       原文链接:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/mpp.12540/epdf