立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)引起的水稻纹枯病是水稻生产上的重要病害,发生范围广、危害严重。双苯菌胺(SYP 14288)是我国自主创制的解偶联活性化合物,对立枯丝核菌具备优异抑菌活性。前期研究表明,经双苯菌胺驯化后,立枯丝核菌产生了由代谢酶P450、GST和外排转运蛋白ABC编码基因过量表达介导的多药抗性,但双苯菌胺驱动病原菌解毒增强的机制尚不明确。
近日,中国农业大学植物保护学院刘鹏飞教授带领多药抗性技术小组在Pesticide Biochemistry and Physiology期刊上发表了题为″Hydrogen peroxide contributes to SYP-14288-induced multidrug resistance in Rhizoctonia solani by modulating detoxification and efflux pathways″的研究论文,揭示出H₂O₂通过调节代谢和外排相关基因表达,参与了双苯菌胺驱动下立枯丝核菌多药抗性的产生。

研究表明,在双苯菌胺压力下,立枯丝核菌产生了代谢增强的多药抗性突变体,这些突变体对双苯菌胺、咪鲜胺和苯醚甲环唑具有高水平抗性。亲本菌株和突变体均可代谢双苯菌胺,产生m/z为388.9617的硝基还原产物,且在大部分突变体中代谢产物总量高于亲本菌株。
此外,双苯菌胺驯化下,突变体中H2O2发生积累,且与亲本相比更易受双苯菌胺刺激而发生高水平积累。H2O2可影响多个信号通路蛋白编码基因(AG1IA_01597、AG1IA_08481、AG1IA_08552、AG1IA_06898、AG1IA_08571)和解毒、外排蛋白编码基因(AG1IA_05136、AG1IA_06336、AG1IA_07383、AG1IA_06082)的表达,表现出调控抗药突变体对双苯菌胺的代谢增强、外排增强和敏感性降低的信号分子作用。

综上,本研究揭示了H₂O₂可调控立枯丝核菌在双苯菌胺胁迫下,对不同作用机制杀菌剂产生代谢抗性,丰富了植物病原菌对杀菌剂的代谢抗性机制研究,为解偶联剂抗性成因和立枯丝核菌多药抗性机制解析提供了参考。
原文链接:
https://doi.org/10.1016/j.pestbp.2026.107296
