自2012年在我国报道以来，由假禾谷镰孢（Fusarium pseudograminearum）引起的小麦茎基腐病（Crown Rot）迅速成为黄淮海等麦区小麦上的重要病害，已造成严重的产量损失，威胁我国小麦安全生产。2022年中国科协将小麦茎基腐病列入我国十大产业技术问题之一。

近期，江苏省农科院植保所小麦病害防控团队组装了两个假禾谷镰孢菌株（分别产3AcDON和15AcDON毒素）的高质量、染色体水平基因组，并对38个菌株进行了重测序。群体基因组差异分析表明，假禾谷镰孢3AcDON和15AcDON菌株群体的地理分布差异与次生代谢物合成基因密切相关。值得注意的是，大多数次生代谢合成基因簇位于SNP密集的基因组区域，次生代谢物合成基因的高变异性可能对假禾谷镰孢群体结构和环境适应性起到重要作用。论文于2024年6月3日以“Genome analyses reveal the secondary metabolites potentially influence the geographical distribution of Fusarium pseudograminearum populations”为题在线发表在植物病理学传统期刊Plant Disease（IF=4.5, 中科院2区），链接：https://doi.org/10.1094/PDIS-09-23-1743-RE。

假禾谷镰孢代表菌株CF14047和CF16120完整染色体图谱

在获得完整基因组基础上，团队研究了Zn2Cys6转录因子Fp487基因在假禾谷镰孢生长发育和致病中的作用。通过基因敲除和表型分析发现，Fp487在病原菌侵染、产DON毒素及应对氧化胁迫方面至关重要。Fp487为真菌中特有的转录因子，团队通过工程细菌HT115(DE3)成功合成了Fp487的dsRNA，喷施该dsRNA片段可显著降低小麦茎基腐病的发生程度。结果表明该基因有望成为基于RNAi防控小麦茎基腐病的潜在靶点。研究结果近期以“The critical roles of the Zn₂Cys₆transcription factor Fp487 in the development and virulence of Fusarium pseudograminearum: A potential target for Fusarium crown rot control”为题发表在Microbiological Research（IF=6.7, 中科院1区），链接：https://doi.org/10.1016/j.micres.2024.127784。

假禾谷镰孢Fp487基因缺失突变体的致病力分析

在小麦茎基腐病化学防控上，团队研究发现琥珀酸脱氢酶抑制剂类杀菌剂（SDHIs）三氟吡啶胺具有良好的防控效果。三氟吡啶胺拌种可显著减少茎基腐病引起的小麦死苗、茎基部坏死和枯白穗。建立了假禾谷镰孢、禾谷镰孢（F. graminearum）和亚洲镰孢（F. asiaticum）对三氟吡啶胺的敏感性基线。明确了SdhC1亚基A83V和R86K突变是导致3种镰孢菌对三氟吡啶胺产生抗性的主要原因。通过对突变频率和抗性突变体的适合度分析，明确了小麦茎基腐病菌对三氟吡啶胺存在中等抗性风险。研究结果于2024年1月以“Efficacy of cyclobutrifluram in controlling Fusarium crown rot of wheat and resistance risk of three Fusarium species to cyclobutrifluram”为题发表在Pesticide Biochemistry and Physiology（IF=4.7, 中科院1区），链接：https://doi.org/10.1016/j.pestbp.2023.105723。

三氟吡啶胺可有效控制小麦茎基腐病

以上研究对于明确小麦茎基腐病的流行机制及进行有效防控具有重要意义。植保所孙海燕副研究员、曹淑琳助理研究员和硕士研究生杨骁越分别为以上论文的第一或共同第一作者，李伟、陈怀谷研究员为论文通讯作者。研究得到了国家自然科学基金（32072375, 32102179）、国家小麦产业技术体系（CARS-03）和江苏省自主创新资金（CS(21)2037, CS(23)3010）等项目支持。