香蕉采后病害发生机制研究取得进展

香蕉是全球最重要的经济作物之一，对热带、亚热带国家的粮食安全至关重要。但香蕉采后易遭受病害，香蕉冠腐病是其采后贮藏期间的主要真菌病害之一 ，易导致果实品质劣变。层出镰刀菌是引发香蕉冠腐病的病原真菌之一，该菌产生的伏马毒素可污染全球多种作物。目前，针对这一病害尚缺乏有效的防治手段。

此前，中国科学院华南植物园研究发现，伏马毒素生物合成是层出镰刀菌响应氧化胁迫的重要机制，并促进层出镰刀菌对香蕉果实的侵染，而AP-1在层出镰刀菌中的同源基因——FpAP1可能参与这个过程。然而，科研人员对FpAP1在维持氧化还原平衡中的作用，及其对层出镰刀菌致病性的调控机制仍不明确。

近日，研究团队发现FpAP1属于bZIP转录因子家族，具有bZIP家族保守的DNA结合结构域，并表现出转录激活活性。遗传学实验表明，与野生型菌株相比，FpAP1缺失突变体——ΔFpap1的伏马毒素含量明显升高，但对香蕉果实和本氏烟草的毒力明显减弱。研究还发现，FpAP1可调控层出镰刀菌对活性氧及杀真菌剂胁迫的耐受性，这揭示了胁迫反应与层出镰刀菌毒力之间的内在联系。

团队进一步通过DNA亲和纯化测序与转录组分析，鉴定出393个受FpAP1直接调控的靶基因，并结合双荧光素酶报告实验与电泳迁移率变动实验，发现FpAP1可通过新的调控网络，调节与层出镰刀菌生长、氧化应激反应及毒力相关的基因表达。

该研究揭示了FpAP1介导的层出镰刀菌生长与毒力调控网络，为有效防控镰刀菌病害及真菌毒素污染提供了潜在的关键靶点。

相关研究成果发表在《植物、细胞与环境》（Plant, Cell & Environment）上。

论文链接

FpAP1是层出镰刀菌侵染香蕉过程中的重要致病因子

层出镰刀菌中FpAP1介导的调节网络