镰刀菌茎基腐病(Fusarium Crown Rot,FCR)是小麦生产上的重要病害,目前已在世界上多个国家报道发生,给小麦生产造成了严重的经济损失。2012年,李洪连等在我国首次报道假禾谷镰刀菌造成的小麦茎基腐病以来,已在河南、河北、山西、山东等省发现该病菌的为害,严重地块的发病率达70%以上,该病菌不仅可以引起茎基腐病,还可以造成穗腐(赤霉病),对小麦生产威胁很大。关于该病菌致病的分子机理研究报道很少。过去研究发现,非核糖体(nonribosomal peptides,NRPs)可影响一些植物病原真菌的致病性,如玉米小斑病菌NPS6参与铁代谢,与其致病性和抗氧化压力(oxidative stress)有关,而且在水稻胡麻斑病菌、禾谷镰刀菌和甘蓝链格孢等子囊菌中功能非常保守。敲除禾谷镰刀菌的NRPS7和假禾谷镰刀菌的NRP32分别会影响环脂肪肽类fusaristatin A及W493 A和B的合成。环脂肽具有抗菌、抗肿瘤和抗炎等广泛生物学活性,该类抗生素已经应用于临床。假禾谷镰刀菌PKS-NRPS基因簇与禾谷镰刀菌有很大的不同,许多NRPS基因的功能有待研究开发。本课题组经过转录组分析,在假禾谷镰刀菌侵染小麦5d和15d时非核糖体肽合成酶NPS基因显著表达,并且该基因保守性高,因此推测NPS可能影响该菌对小麦的侵染过程。作者通过Split-Marker基因敲除方法获得了FpgNPS9基因的缺失突变体,通过孢子悬浮液侵染小麦胚芽鞘和盆栽土壤接种侵染小麦试验测定了突变体和野生型菌株在致病性上的差异,发现突变体接种发病明显减轻;利用菌丝体在不同的温度和摇培时间获得粗过滤液处理发芽的小麦种子,突变体粗滤液对小麦胚根生长的抑制能力明显低于野生型菌株,具体代谢产物的差异需要进一步测定。研究结果初步表明,非核糖体肽合成酶NPS基因对假禾谷镰刀菌的致病性有一定影响,并可以调控产生影响小麦根生长的代谢产物。其影响的分子机理还在进一步研究中。