华南农业大学群体微生物研究中心邓懿祯课题组发现橘皮素抑制稻瘟病的机制

　　近日，华南农业大学群体微生物研究中心邓懿祯教授课题组与新加坡淡马锡生命科学研究院Naweed Isaak Naqvi课题组合作，在国际知名植物生物学期刊《Journal of Integrative Plant Biology》（IF2020=7.061，生物学一区）在线发表了题为“Tangeretin inhibits fungal ferroptosis to suppress Rice Blast”（https://doi.org/10.1111/jipb.13175）的研究论文。

 

　　水稻是我国主要的粮食作物，但是水稻生产过程中会遭受多种病害，而稻瘟菌侵染引发的稻瘟病是影响水稻产量、质量的最严重病害，目前急需持续有效的防控方法。黄酮类化合物是一类多酚类次生代谢产物，在植物中的功能可作为信号分子、拮抗化合物、植物抗毒素、解毒剂和抗菌防御化合物等。其中的橘皮素能否作为植物源农药，用于水稻稻瘟病的防控，尚无研究报道。

 

　　该研究发现稻瘟病菌烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADPH）氧化酶（NOXs）是稻瘟病菌致病发育的关键调控因子，主要通过引起的膜脂过氧化，进而促进分生孢子发育过程中的程序性死亡（铁死亡）。而橘皮素作为天然还原剂抑制NOXs介导的膜脂过氧化，从而干扰分生孢子铁死亡，显著延缓稻瘟病菌致病发育，抑制水稻叶片病斑产生。

 

　　邓懿祯课题组长期从事稻瘟病菌的自噬及致病性研究，取得了一系列进展。最新的研究成果继细胞自噬与蛋白乙酰化修饰协同调控稻瘟病菌细胞分化与致病性（Zhang et al., Autophagy, 2017；Liang et al., mSystems, 2018）、自噬依赖的真菌铁死亡现象及其生理功能（Shen et al., New Phytologist, 2020）等相关报道之后，进一步揭示真菌铁死亡有可能作为病害防控的靶标，为研发新型可持续防控药剂而奠定理论与应用基础。本研究也证实了橘皮素为铁死亡抑制剂。橘皮素抑制叶瘟的功效在田间试验得到验证，相关专利已获得授权。

 

　　博士后梁美玲、中级工程师叶慧娟和博士后沈清（新加坡淡马锡生命科学研究院）为该论文的共同第一作者，张炼辉教授、Naweed I Naqvi教授（新加坡淡马锡生命科学研究院）和邓懿祯研究员为共同通讯作者。阳江市农业科学研究所的姜先芽高级农艺师和华南农业大学的谷文祥教授也参与了该项研究工作。该研究得到了国家自然科学基金（32022070）、广东省重点研发计划项目（（2020B0202090001）和博士后科学基金（2020M682723）的资助。