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    真菌基因组中“发掘”出天然除草剂配方

    来源:《经济日报》 作者:张梦然  时间:2018年12月4日 浏览:362 次

    英国《自然》杂志 7 11 日在线发表的生物技术文章称,美国科学家团队通过发掘真菌基因组,找到了一种天然除草剂的新作用机理。面对世界范围内除草剂抗性日益加重的现状,这一发现或许能为急需新配方的除草剂“军团”增添“新兵”。


    当前,使用化学除草剂已成为农业防除杂草最主要的手段,但随着除草剂大量频繁地使用,抗性杂草以惊人的速度蔓延开来,并始终伴随着全球农业的发展。鉴于此,科学家们一直希望能发掘全新配方的除草剂。


    在本研究中,加州大学洛杉矶分校科学家团队查找了丝状真菌的基因组,发现其中很多能产生帮助定殖、杀死植物的化合物,使其成为一种有效的除草剂潜在来源。考虑到代谢酶二羟酸脱水酶( DHAD )是植物生长所必需的生物合成途径的最后一步,研究人员特地寻找靶向 DHAD 的化合物。由于这一途径在动物中并不存在,便成了除草剂研发中最常见的靶标,不过,此前从未研发出作用于植物的天然 DHAD 抑制剂。


    研究团队通过为真菌生存提供自身抗性的额外 DHAD 基因序列,寻找编码 DHAD 抑制剂的生物合成基因簇。经过考察常见的土壤霉菌土曲霉( Aspergillus terreus )等各种真菌,研究人员发现有一种基因簇可以编码酶,这些酶能产生已知的真菌产物——“aspterric 酸”。研究人员还发现, “aspterric酸”正是 DHAD 的抑制剂,经测试证实作为喷雾式除草剂效果良好。

           

            此外,研究团队证实,他们发现的这种自身抗性基因并不会受到aspterric 酸”的影响,把抗性基因转移到植物中后,植物也会对新型除草剂产生抗性。因此,这些发现不但有助于解决杂草除草剂抗性日益加大的问题,同时也证明了抗性基因导向的方法,可用于发现更有效的、具有生物活性的天然产品。