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2025年11月13日，PNAS期刊在線發(fā)表了中國科學院分子植物科學卓越創(chuàng)新中心王成樹研究組題為“A binary-distributed effector modulates fungal host preference for drosophilids by targeting a lineage-specific immune factor”的研究論文，揭示了球孢白僵菌不同菌株偏好感染不同昆蟲寄主的作用機制。

病原菌的不同菌株對同一寄主常表現(xiàn)出顯著的致病力差異，這種現(xiàn)象廣泛存在。然而，菌株寄主偏好性的形成與作用機制多不明確。球孢白僵菌已經(jīng)被廣泛應用為環(huán)境友好的真菌殺蟲劑，針對不同靶標害蟲，大規(guī)模篩選、應用高毒力菌株是害蟲高效防治的重要保障。

在前期白僵菌種群遺傳研究的基礎上（ISME J,2020），他們針對近300個球孢白僵菌菌株按原始分離寄主、以昆蟲目為單元進行分組，基因組關聯(lián)分析表明：初始分離自雙翅昆蟲的菌株基因組存在兩個異常位點（outlier）。進一步針對不同位點編碼基因進行基因缺失及生物測定，獲得顯著影響白僵菌感染蠅類昆蟲的潛在效應子基因Bhe1，該基因不僅在不同菌株中存在有無的二元分布特征，編碼蛋白也存在長度差異。Bhe1基因缺失突變株感染雙翅目的蚊蟲及其他目昆蟲的毒力不受影響。

以Bhe1為誘餌進行文庫篩選，獲得并驗證表明，Bhe1同果蠅屬特異的功能未知蛋白Dsff1 （drosophilid-specific factor against fungi ）互作，該基因受Toll信號途徑調控，干擾Dsff1會顯著影響果蠅抗真菌感染的能力。進一步以Dsff1為誘餌，篩選及驗證證明，Dsff1同果蠅Bbd蛋白互作，后者為輔助抗菌肽分泌的關鍵因子。針對Dsff1和Bbd干擾品系被感染后的血淋巴進行質譜分析表明，與突變品系中的抗菌肽基因表達水平顯著上調相反，胞外抗菌肽水平顯著下調。證明Dsff1作為Bbd的輔因子，共同調控抗菌肽的分泌。使用Bhe1突變株感染Dsff1干擾品系的死亡率與對照無顯著差異；在不含Bhe1基因的菌株中表達Bhe1則提高了菌株對果蠅感染毒力，證明Bhe1與Dsff1的對應互作關系。

該研究成果證明，球孢白僵菌不同菌株中有無分布的效應子作用于蠅類昆蟲特異的新型免疫因子、抑制抗菌肽分泌，該基因的有無決定了菌株針對蠅類昆蟲的低效或高效殺蟲活性，即寄主偏好性。論文成果為高效殺蟲菌株的篩選與應用提供了理論支撐。

中國科學院分子植物科學卓越創(chuàng)新中心與上?？萍即髮W聯(lián)合培養(yǎng)博士生羅玉娟和已畢業(yè)博士盛馨露同學為論文共同第一作者，研究組韋東翔、宋雙秀、陳晨、吳鴻韻同學及尚俊梅助理研究員參與了部分研究工作，王成樹研究員為論文通訊作者。感謝詹帥研究員幫助指導工作。該研究得到國家自然科學重基金委創(chuàng)新群體、重點項目及國家重點研發(fā)計劃等項目資助。

原文鏈接：www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2518127122

不同球孢白僵菌菌株寄主偏好性的形成與其是否編碼Bhe1效應子相關