世界范围除草剂抗性日益加重 真菌基因组发掘找到全新作用机理

据英国《自然》杂志11日在网上发表的一篇生物技术文章，一组美国科学家通过真菌基因组挖掘发现了一种天然除草剂的新作用机制。面对世界范围内日益增加的除草剂抗药性，这一发现可能会为迫切需要新配方的除草剂军团增加一名士兵。

目前，化学除草剂的使用已成为农业上控制杂草的最重要手段。然而，随着除草剂的频繁使用，抗性杂草以惊人的速度蔓延，并一直伴随着全球农业的发展。有鉴于此，科学家们一直希望发现新的除草剂配方。

在这项研究中，来自美国洛杉矶加利福尼亚大学的一组科学家搜索了丝状真菌的基因组，发现其中许多能够产生帮助植物定居和杀死植物的化合物，使它们成为有效除草剂的潜在来源。考虑到代谢酶二羟基酸脱水酶(DHAD)是植物生长所必需的生物合成途径的最后一步，研究人员特别寻找针对DHAD的化合物。由于这种途径在动物中不存在，它已经成为除草剂研究和开发中最常见的目标。然而，作用于植物的天然DHAD抑制剂以前从未被开发出来。

研究小组通过提供额外的DHAD基因序列来寻找编码DHAD抑制剂的生物合成基因簇，这些基因序列具有真菌存活的自我抗性。通过研究各种真菌，如常见的土壤霉菌土曲霉，研究人员发现了一个基因簇，该基因簇可以编码产生已知真菌产物“asptereric acid”的酶。研究人员还发现“aspterric acid”是二十二碳六烯酸的抑制剂，试验证明它是一种有效的喷雾除草剂。

此外，研究小组证实，他们发现的自我抗性基因不会受到“aspterric acid”的影响。将抗性基因转移到植物中后，植物也会对新的除草剂产生抗性。因此，这些发现不仅有助于解决杂草除草剂抗性增加的问题，而且证明了抗性基因定位的方法可以用于寻找更有效和更具生物活性的天然产物。