日前，由中国农业科学院农产品加工研究所所长戴小枫领衔的有害生物防控创新团队，发现了棉花黄萎病病原——大丽轮枝菌引起植物落叶的分子机制。此项成果已在线发表在国际著名植物学期刊《新植物科学家》上。
据悉，该项研究将为棉花等经济作物黄萎病（又称棉花的“癌症”）病原的分子流行监测预报、抗病品种选育和新型生防药剂研发提供理论依据。
棉花叶片脱落“元凶”找到了
据戴小枫介绍，目前，这种疫病每年给棉花造成的经济损失仍高达100多亿美元。更为可怕的是，大丽轮枝菌的寄主具有广谱性，它能侵染8科600多种植物，包括马铃薯、茄子、辣椒、番茄等重要经济作物，以及牡丹、菊花、金银花等中药材，每年造成全球逾千亿美元的直接经济损失。
戴小枫团队从上世纪90年代就开始了相关领域的研究工作，他们应用高通量测序技术解析了来自中国棉花的大丽轮枝菌基因组，通过与来自美国莴苣和荷兰番茄上大丽轮枝菌基因组的比较，发现中国大丽轮枝菌菌株比美国和荷兰的多出一个基因组片段，而该片段恰恰是从棉花的另一种病菌——枯萎病菌中“掠取”（基因水平转移）过来的。
“也就是说，大丽轮枝菌获得了枯萎病的部分基因片段，从而对棉花具有了更强的侵染能力。”戴小枫说。
当大丽轮枝菌获得这个基因组片段后，编码的功能基因直接参与了引起落叶化合物的合成和转运。这种化合物一方面干扰棉花体内的磷脂代谢通路，使棉花对一种叫作“脱落酸”的植物内生激素更加敏感；另一方面扮演着与脱落酸相似的作用，使棉花的内源激素系统紊乱，脱落酸不正常的大量合成，最终导致棉花叶片脱落。
从跟跑并跑到努力领跑
近年来，在国家农业科技创新工程的支持下，该团队在黄萎病为害机理与抗病分子机理研究等领域，已从跟跑欧美到并跑，进而实现目前的领跑。本项研究将为今后开展落叶型病原分子流行监测、抗病品种选育和新型生防药剂研发等提供坚实的理论基础。
