近日，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)沈其榮院士團(tuán)隊(duì)在《Cell Reports》期刊上發(fā)表題為“Fusaric acid detoxification mediates interspecies interactions for sustainable Fusarium wilt disease management”的研究成果。南京農(nóng)業(yè)大學(xué)博士生曹林樺為論文的第一作者，沈其榮院士和劉東陽(yáng)教授為論文的通訊作者。

該研究揭示了哈茨木霉（Trichoderma harzianum NJAU4742）通過(guò)脫毒鐮刀菌毒素鐮刀菌酸（Fusaric acid, FSA），從而構(gòu)建根際生態(tài)互作網(wǎng)絡(luò)并有效防控鐮刀菌枯萎病的重要機(jī)制。

生防真菌通常通過(guò)寄生、拮抗或競(jìng)爭(zhēng)等機(jī)制抑制病原菌，但這些傳統(tǒng)策略多聚焦于“壓制”病原菌本身，而忽視了病原菌毒素在病害發(fā)生中的關(guān)鍵作用。

研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)SA是串珠鐮刀菌在侵染玉米時(shí)分泌的重要毒素，會(huì)顯著抑制玉米生長(zhǎng)并破壞根際微生態(tài)平衡。而哈茨木霉中的水楊酸羥化酶基因（Thshy1）能夠催化FSA生成低毒性代謝產(chǎn)物10OH-FSA。木霉與串珠鐮刀菌的共培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)高效脫毒的Thshy1過(guò)表達(dá)菌株可通過(guò)減少FSA對(duì)自身的抑制作用，從而增強(qiáng)其對(duì)串珠鐮刀菌的拮抗能力。盆栽實(shí)驗(yàn)則進(jìn)一步證實(shí)了FSA脫毒機(jī)制介導(dǎo)的木霉與串珠鐮刀菌種間互作可用于防控玉米鐮刀菌病害。

田間試驗(yàn)表明，哈茨木霉介導(dǎo)的FSA脫毒過(guò)程不僅削弱了串珠鐮刀菌的毒性，還促進(jìn)了其他具有FSA脫毒能力的根際微生物（如Albifimbria）的富集，從而在生態(tài)層面上增強(qiáng)了病害防控效應(yīng)。

圖1 哈茨木霉通過(guò)脫毒鐮刀菌酸實(shí)現(xiàn)鐮刀菌病害防控

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https://doi.org/10.1016/j.celrep.2025.116531