| 近日，中國農業科學院生物技術研究所微生物功能基因組創新團隊在《科學報告（Scientifc Reports）》上在線發表了，關于專性食線蟲真菌組學的研究成果。該研究成果對于揭示食線蟲真菌和宿主間相互作用的分子機制以及綠色防控作物線蟲具有重要的理論和應用價值。
據了解，全世界每年由于植物寄生線蟲造成的農業損失高達1570億美元。殺線蟲化學農藥對環境造成巨大傷害而利用真菌控制植物寄生線蟲低毒環保，是實現綠色防控的有效手段。真菌掘氏梅里菌（Drechmeriaconiospora）是一種專性食線蟲真菌，可以寄生并殺死多種農作物病害線蟲，如番茄根結線蟲等，具有極強的宿主專一性和依賴性，在感染線蟲時還能合成具有殺線蟲活性的次級代謝產物梅里霉素，在作物寄生線蟲的綠色防控中具有廣泛的應用前景。
研究人員通過結合二代和三代測序技術以及轉錄組數據，利用基因組測序和轉錄組分析，成功組裝了包括重復序列集中的著色粒和大部分端粒序列的全染色體序列，基因組完整度達到了國際頂尖水平。系統解析了掘氏梅里菌專性侵染秀麗隱桿線蟲的分子基礎，篩選出一系列與殺線蟲相關的功能基因。研究結果發現，掘氏梅里菌基因組在進化過程中不斷簡化精煉，丟失了許多營腐生生活或昆蟲寄生相關的蛋白，保留甚至富集了降解宿主生物質的水解酶、運轉宿主營養的轉運蛋白、與殺蟲相關的次級代謝產物、轉錄調控因子等。在對掘氏梅里菌17個次級代謝產物合成基因簇的分析中，發現一個在感染秀麗隱桿線蟲時表達大小約為100kb的次級代謝產物合成基因簇。結合基因簇的生物信息學分析和梅里霉素結構的串聯質譜分析，確定了該基因簇為梅里霉素的合成基因簇并解析了梅里霉素的生物合成途徑。該研究加深了對真菌寄生過程的認識，為進一步研究食線蟲真菌和宿主間相互作用的機理打下了堅實的基礎。研究結果也有助于利用異源生物合成系統，高效生物合成梅里霉素，用于植物寄生線蟲的綠色防控。 |
