广东
当前玉米镰孢菌病害和真菌毒素污染日趋严重，且缺乏抗性品种和有效药剂。华北作物改良与调控国家重点实验室作物抗病性研究及应用创新团队率先提出玉米镰孢菌病害防治和真菌毒素阻控双效合一的生态治理理念，在双效药剂分子靶标及其抑制剂分子设计方面进行创新，助力国家玉米产业高质量发展。2024年6月，团队在国际知名期刊J. Agr. Food Chem.（中国科学院一区Top，IF=5.7）在线发表了3篇相关研究论文，并将在该刊2024年第27期中以“背靠背”形式刊载。
3篇论文在线发表信息
论文“FvOshC is a key global regulatory target in Fusarium verticillioides for fumonisin biosynthesis and disease control”鉴定到了玉米穗腐病主要病原菌拟轮枝镰孢氧化固醇结合蛋白主效成员FvOshC，并在其成靶性方面做了重点研究。研究结果表明，FvOshC在真菌发育和毒素合成过程中起着全局调控作用，且具有较高的种属特异性，是一个有效的双效药剂分子设计靶标。继而以FvOshC为靶标获得了高效天然产物先导化合物苍耳皂素。团队成员赵斌副教授为论文的共同第一作者，刘颖超教授和董金皋教授为该论文的通讯作者。
FvOshC对拟轮枝镰孢氧化致病性和FB1生物合成的全局调控模式图
论文“Discovery of Novel Spiropiperidinyl-α-methylene-γ-butyrolactones as Antifungal and Antitoxin Agents Targeting Oxysterol Bindi-ng Protein”以FvOshC为靶标、以苍耳皂素为先导，通过计算机辅助药物设计手段，合成了30个以上的苍耳皂素类农药分子，并对其进行了广谱抑菌活性和真菌毒素阻控能力验证，发现了1个高效苍耳皂素类双效分子，该分子具有较高的种属选择性和环境安全性。下一步将加快其产业化进程，为粮食安全保驾护航。赵斌副教授和南开大学范志金教授为该论文的通讯作者。
基于FvOshC的抑菌控毒双效分子设计模式图
论文“Validamycin A inhibited FB1 biosynthesis by the target FvNth in Fusarium verticillioides”基于前期多年的田间活性数据，发现井冈霉素不仅能够控制玉米叶斑病和穗腐病，还能有效降低玉米籽粒的真菌毒素污染水平，但是其作用机制尚不清晰。团队利用3D打印技术制作了高通量井冈霉素特异标记的生物传感器，并通过表面等离子共振仪对井冈霉素作用靶标进行实时监测和MS鉴定，获得了井冈霉素的作用靶标FvNth，进而利用基因编辑技术对其验证。赵斌副教授为论文的共同第一作者，刘颖超教授和董金皋教授为该论文的通讯作者。
基于3D打印的药物新靶标鉴定流程图
上述研究得到了国家重点研发计划(2023YFD1401500)、国家玉米产业技术体系（CARS-02）、河北省自然科学基金重点项目（C2021204093）、华北作物改良与调控国家重点实验室自主研究课题（NCCIR2023ZZ-16/NCCIR2024ZZ-15）等项目的资助。
来源：华北作物改良与调控国家重点实验室
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