aBIOTECH | 延安大学罗坤课题组综述真菌毒素DON的累积与解毒及其在病害-小麦互作关系中的潜在作用

脱氧雪腐镰刀菌烯醇（Deoxynivalenol，DON）是病原真菌禾谷镰刀菌在侵染作物期间所分泌的一种重要的霉菌毒素，既可作为一种毒力因子，加速作物组织的坏死，还可毒污谷物籽粒，进而给谷物的安全生产带来严峻挑战。深入剖析病原真菌体内DON合成的分子网络、宿主响应DON的生理变化及宿主应对DON毒害而发展的解毒策略，可为作物品种的改良提供更多的分子靶标，同时对培育更多具有DON解毒特性的抗赤霉病小麦品种及稳定作物的产量具有重要意义。

近日，延安大学生命科学学院罗坤课题组在aBIOTECH上发表了题为＂Deoxynivalenol Accumulation and Detoxification in Cereals and Its Potential Role in Wheat–Fusarium graminearum Interactions＂（点击题目阅读全文）的综述文章。

文章首先系统地概述了病原真菌禾谷镰刀菌体内DON的合成途径与分子网络，并以赤霉菌侵染之后宿主体内的生理变化为主线，梳理了宿主体内急剧增加的过氧化氢（H₂O₂）与DON累积的相关性。

作者重点综述了宿主为应对DON积累的不利影响而在免疫和生长之间进行的各种平衡，如抗氧化酶系和解毒酶系活性的变化在减少DON累积或解除DON毒性的过程中发挥着重要作用。作者还进一步梳理了宿主体内抗氧化酶和解毒酶的种类及关键基因，详细地阐述并探讨了它们在应对DON毒害时的防御/解毒机制，展望了植物基因工程技术（基因沉默或基因组编辑技术）在作物改良育种中的应用前景。

Fig.1 The potential pathways of deoxynivalenol accumulation and detoxification in cereal plants preinfected with F. graminearum.

最后，针对当前在小麦抗病育种工作中所面临的挑战及作物改良技术运用的局限性，作者提出应将阐释真菌-植物、真菌-植物-昆虫、真菌-植物-昆虫内共生体和真菌-植物-病毒相互作用的分子机制作为未来作物育种工作的研究重点，进一步集中于抗赤霉病基因在优良作物中的渗入或聚合，以开发具有抗赤霉病和害虫的小麦品种。