華南農(nóng)業(yè)大學(xué)群體微生物研究中心鄧懿禎課題組發(fā)現(xiàn)橘皮素抑制稻瘟病的機(jī)制

　　近日，華南農(nóng)業(yè)大學(xué)群體微生物研究中心鄧懿禎教授課題組與新加坡淡馬錫生命科學(xué)研究院Naweed Isaak Naqvi課題組合作，在國(guó)際知名植物生物學(xué)期刊《Journal of Integrative Plant Biology》（IF2020=7.061，生物學(xué)一區(qū)）在線發(fā)表了題為“Tangeretin inhibits fungal ferroptosis to suppress Rice Blast”（https://doi.org/10.1111/jipb.13175）的研究論文。

 

　　水稻是我國(guó)主要的糧食作物，但是水稻生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)遭受多種病害，而稻瘟菌侵染引發(fā)的稻瘟病是影響水稻產(chǎn)量、質(zhì)量的最嚴(yán)重病害，目前急需持續(xù)有效的防控方法。黃酮類化合物是一類多酚類次生代謝產(chǎn)物，在植物中的功能可作為信號(hào)分子、拮抗化合物、植物抗毒素、解毒劑和抗菌防御化合物等。其中的橘皮素能否作為植物源農(nóng)藥，用于水稻稻瘟病的防控，尚無(wú)研究報(bào)道。

 

　　該研究發(fā)現(xiàn)稻瘟病菌煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADPH）氧化酶（NOXs）是稻瘟病菌致病發(fā)育的關(guān)鍵調(diào)控因子，主要通過(guò)引起的膜脂過(guò)氧化，進(jìn)而促進(jìn)分生孢子發(fā)育過(guò)程中的程序性死亡（鐵死亡）。而橘皮素作為天然還原劑抑制NOXs介導(dǎo)的膜脂過(guò)氧化，從而干擾分生孢子鐵死亡，顯著延緩稻瘟病菌致病發(fā)育，抑制水稻葉片病斑產(chǎn)生。

 

　　鄧懿禎課題組長(zhǎng)期從事稻瘟病菌的自噬及致病性研究，取得了一系列進(jìn)展。最新的研究成果繼細(xì)胞自噬與蛋白乙?；揎梾f(xié)同調(diào)控稻瘟病菌細(xì)胞分化與致病性（Zhang et al., Autophagy, 2017；Liang et al., mSystems, 2018）、自噬依賴的真菌鐵死亡現(xiàn)象及其生理功能（Shen et al., New Phytologist, 2020）等相關(guān)報(bào)道之后，進(jìn)一步揭示真菌鐵死亡有可能作為病害防控的靶標(biāo)，為研發(fā)新型可持續(xù)防控藥劑而奠定理論與應(yīng)用基礎(chǔ)。本研究也證實(shí)了橘皮素為鐵死亡抑制劑。橘皮素抑制葉瘟的功效在田間試驗(yàn)得到驗(yàn)證，相關(guān)專利已獲得授權(quán)。

 

　　博士后梁美玲、中級(jí)工程師葉慧娟和博士后沈清（新加坡淡馬錫生命科學(xué)研究院）為該論文的共同第一作者，張煉輝教授、Naweed I Naqvi教授（新加坡淡馬錫生命科學(xué)研究院）和鄧懿禎研究員為共同通訊作者。陽(yáng)江市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所的姜先芽高級(jí)農(nóng)藝師和華南農(nóng)業(yè)大學(xué)的谷文祥教授也參與了該項(xiàng)研究工作。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金（32022070）、廣東省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（（2020B0202090001）和博士后科學(xué)基金（2020M682723）的資助。