科技日报记者 王祝华 通讯员 刘俊乐
10月25日，记者从海南大学获悉，该校教授刘铜课题组通过高通量测序，鉴定到木霉—番茄互作过程中的关键微小核糖核酸1。团队进一步利用过表达、短串联靶标技术等手段，最终阐明生防木霉在定植前期精准调控植物免疫的新机制。日前，相关成果已在国际期刊《植物生理》上发表。
木霉菌是国际上应用广泛的生防真菌，在植物病害生物防治中发挥重要作用。然而，对于木霉菌早期定植植物根部时，如何通过与植物互作精准调控植物免疫的具体分子机制，目前仍有待深入研究。
为厘清这一科学问题，刘铜团队采用棘孢木霉灌根处理番茄后发现，番茄的抗病性会短暂下降，随后被诱导增强。通过高通量测序技术，团队筛选到1个在该过程中特异性表达的微小核糖核酸1。此后，团队借助过表达及短串联靶标技术，构建出该微小核糖核酸的过表达菌株与沉默菌株，证实该微小核糖核酸不仅在木霉—番茄互作过程中特异性表达，且与木霉定植进程高度相关。同时，团队利用快速扩增cDNA末端技术（RACE），进一步鉴定到微小核糖核酸1的关键靶基因——几丁质酶4基因；该基因编码的内切几丁质酶，可降解木霉细胞壁中的几丁质，进而抑制木霉孢子的萌发与生长。
研究结果显示，木霉的微小核糖核酸1在互作早期，会通过外泌囊泡进入番茄根部，抑制宿主免疫基因几丁质酶4的表达，从而削弱番茄免疫，为木霉在宿主根部定植创造条件。研究同时明确，几丁质酶4作为植物免疫相关基因，其编码的酶可通过降解木霉细胞壁，反向抑制木霉生长；而在定植后期，木霉会通过分泌效应蛋白，激活番茄的免疫基因表达，形成“先定殖、后促免疫”的动态调控模式。
刘铜表示，该研究完整解析了木霉调控番茄免疫的全过程，创造性揭示了木霉调控植物免疫的新型分子机制。这一成果不仅深化了学界对生防菌早期逃避宿主免疫机制的理解，更为真菌微小核糖核酸在农业绿色防控、可持续发展中的应用，提供了新的研究思路与理论基础。
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