近日，中國農業科學院植保所植物病害生物防治創新團隊在國際知名期刊《農業與食品化學雜志（Journal of Agricultural and Food Chemistry）》在線發表了題為“Identification of Fcl-29 as an effective antifungal natural product against Fusarium graminearum and combinatorial engineering strategy for improving its yield”的研究論文。該論文在昆蟲病原線蟲共生細菌的發酵培養物中鑒定到了對小麥赤霉病有高效防控作用的微生物天然產物—Fabclavine-29 （Fcl-29）。 　　由禾谷鐮孢菌（ Fusarium graminearum ）引發的赤霉病（Fusarium heal blight）是小麥生產中重大的真菌病害，在全球范圍內廣泛流行。該病害不僅造成小麥產量和品質的降低，還會產生嘔吐毒素等真菌毒素，對人畜健康產生巨大威脅，目前已被我國農業農村部列入《一類農作物病蟲害名錄》。因可推廣的高抗赤霉病小麥種質資源較為匱乏，化學農藥仍是當前防治赤霉病的主要措施，亟需開發能有效防控小麥赤霉病且對環境友好的新型生物源農藥。 　　本文首先以禾谷鐮孢菌為靶標，對59株致病桿菌（ Xenorhabdus spp . ）的發酵培養物進行了抑菌活性篩選，獲得了抑菌效果最好的菌株XBD14。通過對XBD14菌株基因組數據分析，挖掘到13個生物合成基因簇（BGC），對這些BGC的核心基因進行敲除，阻斷對應天然產物的合成，并進行抑菌活性監測，從而鑒定到XBD14主效抑菌天然產物的BGC—Region 13。為了進一步明確主效抑菌天然產物的化學結構，作者使用單一基因簇激活策略結合LC?MS/MS分析，鑒定了主效抑菌天然產物—Fcl-29。田間試驗表明抗菌天然產物Fcl-29對小麥赤霉病的防效較高且穩定，具備開發為新型生物源農藥的潛力。為了降低生產成本，推進新型生物源農藥的開發，作者采用了遺傳改造與發酵工程相結合的策略，將Fcl-29產量提升34倍。該成果為防治小麥赤霉病等作物真菌病害提供了新的資源，也為新型生物源農藥的開發奠定了基礎，有望推動小麥赤霉病的綠色、高效防控。 　　“中國農業科學院植保所與比利時列日大學合作辦學項目”博士研究生李琲琲為本論文第一作者，李廣悅研究員為通訊作者。本研究工作得到了中國農業科學院科技創新工程項目和國家自然科學基金項目（No.31972327）的資助。 　　全文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.jafc.2c09012