廣東
近日，西北農林科技大學小麥赤霉病研究團隊在Cell Host & Microbe期刊上發表題為“Bacterial entrapment of a fungal carbon repressor prevents plant colonization”的研究成果。西北農林科技大學在讀博士研究生徐代英和夏阿亮為論文并列第一作者，江聰教授為通訊作者。
研究團隊從田間健康小穗中分離獲得一株有益細菌CXZ-8。對峙培養及發酵產物實驗顯示，該菌株對禾谷鐮孢的營養生長無顯著抑制作用，區別于傳統“直接抑菌”的策略。顯微觀察發現，CXZ-8特異性富集并緊密附著于病原菌侵染結構周圍，提示其通過接觸依賴方式干預侵染過程。轉錄組分析表明，CXZ-8附著誘導病原菌碳代謝相關基因顯著重排，差異基因啟動子區域普遍富集碳代謝阻遏核心因子CreA結合位點。機制研究顯示，CreA在不同營養條件下發生核質穿梭，其出核是解除致病基因抑制、啟動侵染程序的關鍵步驟。然而在CXZ-8附著條件下，CreA被持續穩定地滯留于細胞核內，維持CCR狀態，使病原菌陷入功能性“碳饑餓”，無法完成向侵染生長的轉換。研究還鑒定了CreA直接調控的關鍵靶基因FCO1，編碼酶參與寄主屏障破壞與營養獲取，其持續受抑是侵染受阻的重要原因。大規模田間細菌資源篩選顯示，約20%的菌株在不同程度上具備穩定CreA核定位的能力，影響和操縱CCR狀態可能是自然界中普遍存在的細菌-真菌互作模式。基于該機制構建的復合菌群RMC1-1在溫室和田間條件下均顯著降低小麥赤霉病發生，并對水稻稻瘟病、蘋果樹腐爛病及小麥莖基腐病等多種真菌病害表現出良好防控效果。
有益細菌CXZ8-赤霉菌-小麥互作模式圖
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