本网讯（植保学院）12月5日，我校植物保护学院周倩教授团队以第一通讯作者在国际权威期刊Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America（PNAS）在线发表了题为“Mycoviral gene integration converts a plant pathogenic fungus into a biocontrol agent”的研究论文，首次报道了在番茄匍柄霉（Stemphylium lycopersici）中发现的一种低毒真菌病毒通过干扰真菌致病相关毒素Altersolanol A的生物合成，导致匍柄霉丧失致病力，且整合病毒基因序列的匍柄霉从致病菌转变为生防菌，提高了植物对强毒菌株的抗性。研究成果为作物真菌病害的防治提供了一个绿色高效的新策略。植物保护学院博士生刘洪为该论文的第一作者，湖南农业大学为第一单位。北京大学现代农业研究院邓兴旺院士和郭立教授为共同通讯作者。这是我校首次以第一单位兼第一通讯作者在PNAS发表研究论文。

在PNAS上发表的论文

匍柄霉属(Stemphylium)真菌能够侵染全球范围内的多种作物，在我国主要危害番茄、苜蓿、大蒜、莴苣、辣椒和菠菜等。近年来，由匍柄霉(Stemphylium spp.)引起的番茄灰叶斑病在我国多地发生，总发病面积超过300万亩，直接经济损失上10亿元。低毒真菌病毒，能够导致植物病原真菌致病力下降，是一种可用于生物防治的重要资源，但是病毒导致真菌低毒力的作用机制尚不清楚。该研究首次从番茄匍柄霉（S.lycopersici）中分离鉴定出一种真菌病毒Stemphylium lycopersici alternavirus 1（SlAV1）。该病毒显著下调毒素Altersolanol A合成途径中的关键酶（聚酮合成酶PKS1），导致寄主致病力丧失。进一步研究发现，SlAV1 的ORF3是导致匍柄霉丧失致病力的关键基因。用表达ORF3的匍柄霉菌丝悬浮液喷洒番茄等多种植物，能显著提高植物对匍柄霉强毒菌株的抗性（图1）。

SlAV1 ORF3的菌株提高植物对强毒菌株的抗性

A. 番茄匍柄霉菌株SlHN-10（左）与转ORF3的番茄匍柄霉菌株SlORF3-T（右）的形态

B. 囊状匍柄霉菌株SvHN-02（左）与转ORF3的囊状匍柄霉菌株SvORF3-T（右）的形态

C. 喷洒SlORF3-T菌丝2d后接种SlHN-10   

D. 喷洒SvORF3-T菌丝2d后接种SvHN-02

E. 喷洒无菌水2d后接种SlHN-10          

F. 喷洒无菌水2d后接种SvHN-02

植物病害每年带来的直接经济损失高达数千亿美元，其中70%以上由真菌引起。植物真菌病害的防治长期以来依赖化学农药，造成食品安全、环境生态以及抗药性等问题。本研究首次解析了SlAV1导致寄主低毒力的分子机制，证明了病毒基因整合至真菌基因组，改变真菌致病力后，可作为保护剂提高植物抗性。研究成果不仅为植物真菌病害的生物防治提供了重要资源，也为植物真菌病害的防治开辟了一条新的思路。

周倩，教授，博士生导师，主要从事分子植物病理学研究。现任湖南省植物保护学会常务理事，《植物保护》杂志编委，植物疾病控制与利用湖南省高校重点实验室主任。近年来以第一作者或通讯作者在PNAS、Plant Disease、Frontiers in Plant Science等杂志上发表SCI论文18篇；作为主要完成人获省科技进步二等奖和三等奖各1项；授权发明专利5项，参与出版专著2本。

原文链接：https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2214096119

（审稿人：余婷婷）