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2025年7月1日，中國科學院分子植物科學卓越創新中心段成國研究組于Nature Communications雜志在線發表 “Reduced fungal protein acetylation mediates the antimicrobial activity of a rhizosphere bacterium against a phytopathogenic fungus”的研究論文。

在植物根際土壤中棲息著各種各樣的微生物群落，它們在植物的生長和健康中發揮著至關重要的作用。根際有益微生物被廣泛用作生物防治劑 (BCA) 來預防疾病。然而，大多數研究都集中在植物如何招募有益微生物或這些微生物如何在植物體內定殖，而對于病原體如何響應BCA的分子機制仍不清楚，深入了解這些機制對于優化BCA在農業實踐中的應用至關重要。

本研究報道了一種根際細菌——解淀粉芽孢桿菌菌株TG1-2，它對多種植物病原真菌和卵菌表現出廣譜抗菌活性，代謝組學分析發現其主要抗菌活性物質為表面活性素Surfactin。在該研究中，作者利用棉花黃萎病的主要致病菌——大麗輪枝菌（Verticillium dahliae）創建了T-DNA插入突變體庫，篩選對TG1-2敏感性發生變異的菌株，從中鑒定到NatA乙酰轉移酶復合物組分突變體，該突變體對TG1-2的敏感性顯著增強，而過表達則表現出相反的效果。作者發現TG1-2能夠顯著抑制NatA復合物的蛋白積累，進而抑制大麗輪枝菌整體乙酰化水平。

進一步研究發現，NatA復合物促進分子伴侶Hsp83蛋白的乙酰化，而Hsp83的乙酰化促進共分子伴侶復合物Hsp83-Sti1-Hsp70的形成，該復合物對于大麗輪枝菌蛋白質穩態控制至關重要。NatA功能缺失或Hsp83乙酰化破壞會導致共伴侶復合物解離，從而增加蛋白質泛素化降解和真菌細胞凋亡。因此，該研究為深入了解植物病原真菌和根際生防細菌的相互拮抗機制提供了新的見解，為高效生物農藥的開發提供了新的靶點和理論基礎。

分子植物科學卓越創新中心的助理研究員張英超為論文的第一作者。段成國研究員為通訊作者。分子植物卓越中心博士生詹欣、陳君宇、余定天、中國科學院新疆生態與地理研究所張濤研究員、寧波東方理工大學張惠明教授參與了該研究。該研究得到了中國科學院先導專項和國家自然科學基金等項目的資助。

論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-60870-7

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根際生防細菌通過蛋白乙酰化穩態調控抗棉花黃萎病菌活性的分子機制