科技创新进展：研究揭示稻曲病菌致病新机制
近日，我所水稻与病原菌互作课题组在Journal of Fungi在线发表了题为“UvKmt2-Mediated H3K4 Trimethylation Is Required for Pathogenicity and Stress Response in Ustilaginoidea virens”的研究论文。该研究发现编码组蛋白甲基转移酶的基因UvKMT2在稻曲病菌的产孢、致病力和逆境响应中发挥重要作用，为稻曲病的防治提供新的理论基础和潜在药靶。
稻曲病是近年来水稻生产上的重要真菌病害之一。该病害不仅影响水稻产量，还产生多种毒素，严重影响稻米品质和食品安全。明确稻曲病菌的致病机制是有效防控稻曲病的关键。通过鉴定关键的致病相关基因并解析其参与稻曲病菌致病的分子机制，是阐明稻曲病菌致病机制的重要途径。组蛋白H3第4位赖氨酸三甲基化（H3K4me3）修饰由甲基转移酶Kmt2催化建立，与基因转录激活密切相关，在生物体的发育和分化中扮演重要角色，但在稻曲病菌致病中的功能未知。
研究人员构建了稻曲病菌UvKMT2的基因缺失突变体，初步表型分析发现UvKMT2的缺失导致稻曲病菌生长减慢，分生孢子和次生分生孢子形成能力下降，致病力减弱。进一步研究揭示UvKmt2参与稻曲病菌全基因组H3K4me3修饰的建立和维持，测序分析揭示该修饰涉及调控1729个基因，其中包含两个调控稻曲病菌产孢和致病的关键MAPK激酶UvPMK1和UvHOG1。因此，推测UvKmt2调控UvPMK1和UvHOG1的转录表达是其影响稻曲病菌的致病和逆境响应的重要机制之一。本研究结果对阐明稻曲病菌的致病机制和病害流行具有重要的意义，为杀菌剂的创制提供潜在蛋白靶标。
该研究得到国家自然科学基金和中国水稻研究所重点研发项目等项目资助。我所孟帅博士、时焕斌助理研究员和浙江大学生物技术研究所林楚宇博士为该论文的共同第一作者，寇艳君研究员和浙江大学生物技术研究所陶增教授为本文的共同通讯作者。
论文链接：https://www.mdpi.com/2309-608X/8/6/553/htm