揭示转录因子FgNsf1参与调控禾谷镰刀菌的新进展（2020.9.23 南京农业大学）

小麦赤霉病俗称“麦穗枯”、“烂麦头”和“红麦头”，主要是由禾谷镰刀菌（Fusarium graminearum）侵染引起的病害。该病被国务院颁布、于2020年5月1日实施的《农作物病虫害防治条例》列為“一类农作物病虫害”。目前，市场上缺乏能够商业化的抗性品种。因此，需要深入了解禾谷镰孢菌致病机理，发掘潜在的药剂新靶标，探索新的防控措施。

近期，南京农业大学植物保护学院陈长军教授课题组完成的题为“The transcription factor FgNsf1 regulates fungal development，virulence and stress responses in Fusarium graminearum”的研究论文在Journal of Integrative Agriculture（JIA）优先在线发表。该研究揭示了转录因子FgNsf1在禾谷镰刀菌生长发育、有性和无性生殖、应对外界胁迫、产毒和致病过程中扮演着重要的角色。

该研究通过构建FgNSF1基因敲除体（ΔFgNsf1）和GFP标记的回复体（ΔFgNsf1-C），研究了FgNsf1在小麦赤霉病菌禾谷镰刀菌（Fusarium graminearum）中的生物学功能。研究发现，与野生菌株PH-1和回复体ΔFgNsf1-C相比，敲除体ΔFgNsf1的菌丝体生长速率显著降低，分生孢子产量及萌发率显著下降，且分生孢子畸形率显著提高，子囊壳产量也显著降低;使用NaCl处理时，野生菌株PH-1中FgNSF1基因的表达量均上调，但以不可发酵碳源乙醇、甘油或醋酸盐作为唯一碳源时，FgNSF1基因的表达量都显著下调;对渗透、细胞壁、氧化和部分金属离子等胁迫因子的敏感性显著下降，只对0.2M镁离子胁迫的敏感性显著提高;对咯菌腈和异菌脲的敏感性显著降低，而对戊唑醇和多菌灵的敏感性显著提高;对小麦胚芽鞘和麦穗致病力显著减弱;离体的DON（脱氧雪腐镰刀菌烯醇）毒素合成、以及与DON毒素合成的相关基因TRI5和TRI6表达量均显著下调。该研究结果揭示了转录因子FgNsf1在禾谷镰孢菌利用非发酵碳源和应对外界胁迫等生化途径中扮演的重要角色，从而为探索潜在的杀菌剂靶标提供新的思路。

南京农业大学植物保护学院陈长军教授为该文章的通讯作者，时东亚和任维超为共同第一作者，该研究得到了国家重点研究发展计划的支持（2016YED0201007，2018YFD0201201和2018YFD0201000），国家自然科学基金（No.31672065），农业科学和江苏省科技项目（BE2018378，BA2018039，PZCZ201715，CX（19）3003和CX（18）2005）以及研究生研究与实践创新中国计划（KYCX18_0670）的资助。