水稻（Oryza sativa L.）是世界上最重要的粮食作物之一，养活了全球约一半的人口，水稻的安全生产很大程度上决定了全球粮食安全。水稻恶苗病（rice bakanae disease，RBD）主要由藤仓镰刀菌 （Fusarium fujikuroi）引起，目前该病害在世界各主要稻作区均有分布，也是影响我国水稻生产安全和水稻制品食品安全的严重病害之一。
目前生产上仍然缺乏水稻恶苗病高抗品种，且过去几十年来，该病害的防治主要依赖多菌灵、咪鲜胺、氰烯菌酯进行种子处理。然而，随着药剂的长期使用，病原菌对杀菌剂的抗性日趋严重。因此，筛选新的杀菌剂防治水稻恶苗病是当前农业生产的迫切需求。近来研发的琥珀酸脱氢酶抑制剂（SDHI）对镰刀菌具有很高的抑菌活性，但目前关于SDHI杀菌剂抗性问题的报道日益增加。因此研究水稻恶苗病病菌中SDHI杀菌剂靶点——SDH基因的功能具有重要意义。
Phytopathology Research今日在线发表了浙江大学生物技术研究所题为“Functional analysis of all succinate dehydrogenase subunits in Fusarium fujikuroi”的文章。该研究通过对藤仓镰刀菌中的五个 Sdh 亚基编码基因（FfSdhA、B、C1、C2和D）分别进行敲除和突变体表型测定，结果表明，FfSdhA、B、C1和D基因敲除突变体对三种SDHIs (氟唑菌酰羟胺、氟唑菌苯胺和氟吡菌酰胺)均表现出敏感性下降，但对包括苯并咪唑类杀菌剂多菌灵、氰基丙烯酸酯类杀菌剂氰烯菌酯、三唑类杀菌剂戊唑醇、苯基吡咯类杀菌剂咯菌腈在内的其他非SDHI杀菌剂的敏感性没有显著变化。
Fig 1. Comparisons in sensitivity to different fungicides at EC50 concentration among the wild-type JS16 and the FfSdh deletion mutants.
作者通过对基因敲除突变体的致病力和产孢量进行测定后发现，FfSdhA、B和D（而非FfSdhC1和C2）在分生孢子产生和致病过程中发挥了至关重要的作用，ΔFfSdhC1在分生孢子产量方面表现出一定的缺陷，而FfSdhC2与野生型菌株没有显著的表型差异。
Fig 2. Pathogenicity and sporulation assay for the FfSdh gene deletion mutants.
此外，与野生型菌株相比，尽管敲除FfSdhC2不能引起可检测到的表型变化，但我们未能获得 FfSdhC1+C2 双敲突变体，且与野生型相比，ΔFfSdhC1中FfSdhC2的表达量显著增加，说明藤仓镰刀菌的 FfSdhC1和C2 同源基因具有部分功能互补性。本研究解析了藤仓镰刀菌中所有5个Sdh亚基突变体的生物学表型，为深入了解病原真菌中 Sdh 功能提供依据。
Fig 3. Impact of the FfSdh deletion mutants on colony morphology and relative expression of FfSdhC1 and FfSdhC2 in the FfSdhC deletion mutants.
浙江大学生物技术研究所马忠华教授为该论文的通讯作者，马忠华教授课题组硕士研究生范梦园为该论文的第一作者，陈云、尹燕妮教授参与了本课题的研究。本研究得到了国家自然科学基金 (U21A20219)、国家重点研发计划 (2022YFD1400100)和国家产业技术体系(CARS-03-29)的资助。
浙江大学生物技术研究所马忠华教授团队长期从事小麦赤霉病及其毒素的绿色防控研究。近年来，在真菌毒素合成调控机制、病害成灾机理及化学防治和生物防治等方面取得一系列重要成果。
Cite this article:
Fan, M., Qi, H., Shao, W. et al. Functional analysis of all succinate dehydrogenase subunits in Fusarium fujikuroi. Phytopathol Res, 2024, 6, 35. https://doi.org/10.1186/s42483-024-00254-9
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# Phytopathol Res | 中国植物保护学科百年(1921-2021) – 中国植物病理学纪念专刊
Phytopathology Research是我国植物病理学科的第一本英文期刊，由中国科协主管，中国植物病理学会和中国农业大学联合主办，与Springer Nature旗下BMC合作在线出版，与中国农业大学出版社合作纸质出版，于2019年1月正式刊载文章。期刊采用开放获取形式，刊载涵盖植物病理学学科基础和应用研究，现已被DOAJ、Scopus、SCIE等数据库正式收录，2022年获得首个SCI影响因子3.955 (Q1)，2023年最新影响因子3.4 (Q2)；入选中国科学院期刊2区。期刊主编由中国农业大学彭友良教授担任，与全球11个国家的53位行内知名专家组成编委会。目前Phytopathology Research所有稿件处理费用(APC)均由中国植物病理学会资助，作者无需支付任何费用。官方网站：
