近日，中国热科院橡胶研究所的排胶机理与调控研究团队在探索橡胶树炭疽病菌（Colletotrichum siamense）的bZIP型转录因子及其关键成员的功能方面取得了重要突破。该研究深入解析了暹罗炭疽病菌中bZIP型转录因子基因家族的特点，以及这些基因在不同病原真菌间的遗传进化关系，并确定了三个关键的bZIP转录因子参与了病菌的营养生长、杀菌剂抗性、麦角甾醇生物合成及致病力等重要的生物学过程。这一成果为开发针对病原菌的新型杀菌剂靶点和理解病原菌致病性的转录调控机制提供了坚实的基础。
炭疽病是影响我国橡胶园的重要疾病之一，每年在各个种植区频繁爆发，对天然橡胶产业构成了严重威胁。当前，化学农药喷洒是主要的防控手段，但这种方法存在病菌耐药性增加、化学残留物和环境污染等问题。鉴于转录因子在病原菌致病性和耐药性调控中的核心作用，它们作为药物靶标的潜力巨大。研究人员从田间优势种——暹罗炭疽病菌中鉴定了25个bZIP型转录因子，并对其保守结构域、基因和蛋白质结构进行了全面分析，揭示了基因复制和丢失事件是导致不同病原真菌中bZIP转录因子家族成员数量差异的主要原因。此外，研究还发现23个CsbZIPs参与了病菌对传统化学杀菌剂和新型天然杀菌剂的应答。
bZIP型转录因子系统进化及其在11种病原真菌中复制和丢失分析
CsbZIPs基因参与暹罗炭疽对传统及新型杀菌剂的胁迫响应
通过基因敲除实验，研究人员确认了三个CsbZIP家族成员对于暹罗炭疽病菌的营养生长、杀菌剂抗性和毒力有着至关重要的影响。进一步的研究使用AlphaFold 3预测模型和RT-qPCR技术，表明CsbZIP09与麦角甾醇合成途径中的关键基因CsERG5B之间有强烈的相互作用，这可能意味着CsbZIP09是调控病菌麦角甾醇合成的关键靶点。
基因敲除突变体麦角甾醇浓度和CsbZIP09 – CsERG5B 相互作用预测
基因敲除突变体影响暹罗炭疽毒力
相关研究成果以“Systematic characterization of the bZIP gene family in Colletotrichum siamense and functional analysis of three family members”为题发表于《International Journal of Biological Macromolecules》。中国热科院橡胶所杨洪副研究员为论文第一作者，中国热科院橡胶所王立丰研究员和海南大学林春花教授为共同通讯作者。该研究得到了海南省“南海新星”科技创新人才平台项目、海南省自然科学基金和海南省芒果产业技术体系建设专项资金等项目共同资助。
