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稻曲病是水稻重大真菌病害,不仅可致减产20%—30%,其毒素更严重威胁人畜健康。由于天然抗源匮乏、成灾机制不清,防控长期依赖“破口前5–7天”的极短窗口期进行化学施药,错失时机防效显著下降。
近期,江苏省农业科学院刘永锋研究员团队完成的题为“UvNTH-mediated trehalose metabolism is essential for rice false smut ball formation in Ustilaginoidea virens”的研究在Journal of Integrative Agriculture(《农业科学学报(英文)》,JIA)优先上线发表。该研究首次揭示稻曲病菌通过“劫持”水稻逆境糖——海藻糖,驱动稻曲球发育的致病新策略。

团队前期已明确厚垣孢子为病害初侵染源,但调控其形成萌发的分子机制未知。本研究发现,病原菌依赖两个功能分化的海藻糖酶基因——UvNTH与UvATH,实现精准分工:UvNTH负责胞外海藻糖利用、营养生长与无性产孢,UvATH特异性调控气生菌丝发育。尤为关键的是,敲除UvNTH后,病菌虽能正常定殖于水稻组织,却完全丧失形成稻曲球的能力,该表型首次将“侵染定殖”与“成球症状”成功解耦,揭示UvNTH是稻曲球形成的特异性毒力开关。同时,UvNTH缺失导致厚垣孢子形成量与萌发率显著下降,直接削弱病害初侵染源。

本研究证实UvNTH兼具代谢酶与调控因子双重身份,是协同控制致病力与病害流行潜力的核心蛋白。该发现为稻曲病成灾机制提供了全新视角,并为阻断稻曲球发育、研发绿色防控技术提供了理想靶点。
江苏省农业科学院植物保护研究所水稻病害防控创新团队副研究员潘夏艳为论文第一作者,刘永锋研究员为通讯作者。研究获国家自然科学基金(32272512)和江苏省农业科技自主创新资金(CX(24)3014)资助。
Cite the article: Xiayan Pan, Shuqi Zhang, Zhi Li, Junjie Yu, Mina Yu, Huijuan Cao, Tianqiao Song, Shuchen Wang, Zhongqiang Qi, Rongsheng Zhang, Yan Du, Hongwei Cao, Yongfeng Liu. 2026. UvNTH-mediated trehalose metabolism is essential for rice false smut ball formation in Ustilaginoidea virens. Journal of Integrative Agriculture, Doi:10.1016/j.jia.2026.03.034
https://doi.org/10.1016/j.jia.2026.03.034
Journal of Integrative Agriculture(《农业科学学报(英文)》, JIA)由中华人民共和国农业农村部主管,中国农业科学院与中国农学会主办,中国农业科学院农业信息研究所承办。综合性英文学术期刊,月刊。创刊于2002年,现任主编为中国科学院院士陈化兰。JIA主要栏目有作物科学、园艺、植物保护、动物科学、动物医学、农业生态环境、食品科学、农业经济与管理等。刊稿类型有综述、研究论文、简报以及评述等。全部论文在Elsevier-ScienceDirect (SD) 平台OA出版。最新SCI影响因子5.7,位于SCI-JCR农业综合学科Q1区。中国科学院分区农林科学1区。2016年以来先后获得中国科协等部委 “提升计划”“登峰计划”“卓越计划”项目支持。
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