2024年 第35卷 第4期
《工程（英文）》 >> 2024年 第35卷 第4期 doi: 10.1016/j.eng.2023.08.015
光响应基因BcCfaS通过脂质代谢调控灰葡萄孢菌的光形态建成及致病力
a Key Laboratory of Plant Resources, The Innovative Academy of Seed Design, Institute of Botany, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100093, China
b University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
# These authors contributed equally to this work.
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摘要
光是地球上生命赖以生存所必需的环境因子，它不仅是能量来源，也是一种信号分子。真菌能通过光获取时间和空间信息，进而控制重要的生理和形态应答。Botrytis cinerea是一种危害性极大的植物病原真菌，它能利用光响应来优化致病能力，通过平衡产孢量和菌核发育，实现在不同环境中的传播和生存。然而，有关B. cinerea光信号转导组分及调控机制至今尚不清楚。在本研究中，我们从B. cinerea中鉴定到一个光信号转导途径的新组分BcCfaS，该基因编码一个环丙烷脂肪酰基磷脂合成酶。BcCfaS在转录水平上受光的显著诱导，并在光形态建成中发挥重要的调控作用。BcCfaS缺失可导致营养生长缓慢，菌落形态改变，产核减少和产孢增加，其变化与光照条件密切相关。此外，该突变体在逆境应答和对寄主的致病力方面表现出严重缺陷。基于脂质代谢组学分析，我们鉴定到了许多未知的且受BcCfaS调控的脂质，包括一些磷脂和脂肪酸。研究表明，BcCfaS通过正调控茉莉酸甲酯合成，在转录水平激活光信号组分基因表达，从而控制产孢和菌核发育，这些研究结果为深入认知真菌光形态建成的物质代谢基础提供了新证据。我们认为BcCfaS是整合光信号和脂质代谢的关键节点，揭示了真菌通过调节发育模式来应对光环境变化的协同机制。这些新发现为创制真菌病害防控策略提供了重要的靶点。
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