玉米大斑病是全球范围内重要的玉米真菌病害，由异宗配合真菌玉米大斑病菌（Setosphaeria turcica）引起，其有性生殖过程受交配型基因严格调控。交配型位点（MAT）基因StMAT1-1与StMAT1-2共同决定了玉米大斑病菌的A、a和Aa三种交配型。自然生态系统中玉米大斑病菌的有性生殖循环是该领域的研究热点，但关于其有性生殖的调控机制及适应性意义等关键科学问题仍未明确。

近期，河北农业大学董金皋教授团队完成的题为“A population mating investigation reveals that mating-type locus StMAT1-2 dominates field pathogenesis by directly regulating the expression of the pheromone receptor StSte2 in Setosphaeria turcica”的研究在Journal of Integrative Agriculture（《农业科学学报（英文）》，JIA）优先在线发表。该文深入研究了玉米大斑病菌有性生殖的调控机制。

该研究于2011—2023年连续13年对中国玉米主产区的玉米大斑病菌群体进行交配型鉴定，结果显示携带StMAT1-2基因的a交配型为田间优势交配型。通过人工诱导构建F₁代群体并进行室内表型分析，发现a交配型菌株比携带StMAT1-1基因的A交配型菌株具有更高的适合度，表现为产孢能力增强、菌丝生长速率加快及致病力显著提升。

图1 玉米大斑病菌2011—2023年田间交配型测定和F₁代表型鉴定

功能验证表明StMAT1-1和StMAT1-2是玉米大斑病菌完成有性生殖的必需基因，其中StMAT1-2影响更大。分子机制研究证实，StMAT1-2能够直接结合信息素受体基因StSte2的启动子区域并调控其表达，通过MAPK通路在玉米大斑病菌有性生殖中发挥关键作用。

图2 玉米大斑病菌有性生殖调控工作模型

河北农业大学刘宁副教授、曹志艳研究员和董金皋教授为该文章的通讯作者，博士研究生张璐为第一作者。该研究得到国家重点研发计划（2023YFD1401500）、河北省自然科学基金（C2025204211）、国家现代农业产业技术体系（玉米体系）（CARS-02）等项目的资助。

Cite the article:

Lu Zhang, Tianyi Zhao, Qiujing Yan, Zhiguo Ren, Hui Jia, Shouqin Gu, Ning Liu, Zhiyan Cao, Jingao Dong. 2026. A population mating investigation reveals that mating-type locus StMAT1-2 dominates field pathogenesis by directly regulating the expression of the pheromone receptor StSte2 in Setosphaeria turcica. Journal of Integrative Agriculture, Doi:10.1016/j.jia.2026.04.017

https://doi.org/10.1016/j.jia.2024.04.017

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