近日，中国热科院橡胶所排胶机理与调控课题组在橡胶树炭疽病菌bZIP型转录因子鉴定及关键成员功能研究方面取得新进展。该研究系统揭示了暹罗炭疽bZIP型转录因子基因家族特征及该基因家族在病原真菌间遗传进化，明确3个暹罗炭疽关键bZIP转录因子成员参与病菌营养生长、杀菌剂抗性、麦角甾醇生物合成及毒力等生物学过程。研究成果为进一步开发病原菌杀菌剂靶标和揭示病原菌毒力转录调控机制奠定基础。
炭疽病是我国胶园的常见病害，每年在各植胶区暴发流行，严重威胁着我国天然橡胶产业的健康发展。目前，喷施化学农药是生产上防治该病的主要措施，存在菌株耐药性增强、化学残留及环境污染等生物安全隐患问题。转录因子作为许多病原菌致病和耐药调控的关键调节因子，具有开发为药剂靶标的巨大潜力。研究从炭疽病田间优势种暹罗炭疽中鉴定到25个bZIP型转录因子，并对该家族成员的保守结构域、基因及蛋白结构等分子特征、遗传进化等进行系统分析，发现基因复制和丢失是造成bZIP型转录因子家族基因在不同病原真菌间成员数量差异的主要因素。此外，研究发现23个CsbZIPs参与病菌对传统化学杀菌剂及新型天然杀菌剂的胁迫应答。
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
通过基因敲除发现3个CsbZIP家族成员与暹罗炭疽营养生长、杀菌剂抗性、麦角甾醇生物合成及毒力密切相关，进一步利用AlphaFold 3及RT-qPCR确定CsbZIP09与麦角甾醇合成途径关键基因CsERG5B存在很强的相互作用，可能是其调控病菌麦角甾醇合成的靶基因。
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” 为题发表在《International Journal of Biological Macromolecules》（中科院一区，IF=7.7）。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（NHXXRCXM202329）、海南省自然科学基金（323MS078）和海南省芒果产业技术体系建设专项资金（HNARS-07-G03）等项目共同资助。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2024.138463
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