真菌基因组发掘出除草剂新作用机理

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根据一项新的研究，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。随着对除草剂抗药性的增加，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。相关结果最近发表在《自然》杂志的网络版上。

美国加州大学洛杉机分校的汤怡、史蒂夫·雅各布森和他的同事们搜索了丝状真菌的基因组，发现它们中的许多能产生化合物，帮助植物定居和杀死植物，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。

研究人员正在寻找编码二十二碳六烯酸(DHAD)抑制剂的生物合成基因簇，方法是提供额外的二十二碳六烯酸(DHAD)基因序列，这些基因序列能够自我抵抗真菌存活。通过研究各种常见的真菌，如土壤霉菌土曲霉，他们发现了一个基因簇，该基因簇可以编码产生已知真菌产物aspterric acid的酶。他们还发现aspterric acid是DHAD的抑制剂，并且试验证明它作为喷雾除草剂是有效的。

此外，研究人员证实，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提高杂草对除草剂抗性的问题，而且证明了抗性基因定位的方法可以用来寻找更有效和更具生物活性的天然产物。(晋南)

中国科学新闻(2018-07-18第二版国际版)