小麥赤霉病俗稱“麥穗枯”、“爛麥頭”和“紅麥頭”，主要是由禾谷鐮刀菌（Fusarium?graminearum）侵染引起的病害。該病被國務院頒布、于2020年5月1日實施的《農(nóng)作物病蟲害防治條例》列為“一類農(nóng)作物病蟲害”。目前，市場上缺乏能夠商業(yè)化的抗性品種。因此，需要深入了解禾谷鐮孢菌致病機理，發(fā)掘潛在的藥劑新靶標，探索新的防控措施。

近期，南京農(nóng)業(yè)大學植物保護學院陳長軍教授課題組完成的題為“The?transcription?factor?FgNsf1?regulates?fungal?development，virulence?and?stress?responses?in?Fusarium?graminearum”的研究論文在Journal?of?Integrative?Agriculture（JIA）優(yōu)先在線發(fā)表。該研究揭示了轉錄因子FgNsf1在禾谷鐮刀菌生長發(fā)育、有性和無性生殖、應對外界脅迫、產(chǎn)毒和致病過程中扮演著重要的角色。

該研究通過構建FgNSF1基因敲除體（ΔFgNsf1）和GFP標記的回復體（ΔFgNsf1-C），研究了FgNsf1在小麥赤霉病菌禾谷鐮刀菌（Fusarium?graminearum）中的生物學功能。研究發(fā)現(xiàn)，與野生菌株PH-1和回復體ΔFgNsf1-C相比，敲除體ΔFgNsf1的菌絲體生長速率顯著降低，分生孢子產(chǎn)量及萌發(fā)率顯著下降，且分生孢子畸形率顯著提高，子囊殼產(chǎn)量也顯著降低;使用NaCl處理時，野生菌株PH-1中FgNSF1基因的表達量均上調(diào)，但以不可發(fā)酵碳源乙醇、甘油或醋酸鹽作為唯一碳源時，F(xiàn)gNSF1基因的表達量都顯著下調(diào);對滲透、細胞壁、氧化和部分金屬離子等脅迫因子的敏感性顯著下降，只對0.2M鎂離子脅迫的敏感性顯著提高;對咯菌腈和異菌脲的敏感性顯著降低，而對戊唑醇和多菌靈的敏感性顯著提高;對小麥胚芽鞘和麥穗致病力顯著減弱;離體的DON（脫氧雪腐鐮刀菌烯醇）毒素合成、以及與DON毒素合成的相關基因TRI5和TRI6表達量均顯著下調(diào)。該研究結果揭示了轉錄因子FgNsf1在禾谷鐮孢菌利用非發(fā)酵碳源和應對外界脅迫等生化途徑中扮演的重要角色，從而為探索潛在的殺菌劑靶標提供新的思路。

南京農(nóng)業(yè)大學植物保護學院陳長軍教授為該文章的通訊作者，時東亞和任維超為共同第一作者，該研究得到了國家重點研究發(fā)展計劃的支持（2016YED0201007，2018YFD0201201和2018YFD0201000），國家自然科學基金（No.31672065），農(nóng)業(yè)科學和江蘇省科技項目（BE2018378，BA2018039，PZCZ201715，CX（19）3003和CX（18）2005）以及研究生研究與實踐創(chuàng)新中國計劃（KYCX18_0670）的資助。