氟唑菌酰羟胺的抗性风险和抗性分子机制
发布日期:2023-09-12 信息来源:刘西莉课题组

 

       小麦茎基腐病在我国发生日趋严重,威胁我国粮食安全的同时也存在真菌毒素污染的潜在风险。该病害是由多种病原菌引起的土传病害,其优势致病菌是假禾谷镰孢菌(Fusarium pseudograminearum)。由于抗病品种的缺乏,化学防治仍是目前防治小麦茎基腐病的潜在重要手段,但生产中尚缺乏登记药剂用于小麦茎基腐病的防控。

       氟唑菌酰羟胺(pydiflumetofen),是由先正达公司研发的吡唑酰胺类杀菌剂,属于琥珀酸脱氢酶抑制剂(SDHI)。刘西莉教授课题组前期研究发现,氟唑菌酰羟胺在室内和田间对假禾谷镰孢菌均表现出优异的抑制活性。在此基础上,进一步开展了假禾谷镰孢菌对氟唑菌酰羟胺抗性风险和抗性分子机制研究工作,相关研究成果发表在Pest Management Science期刊。

       本研究测定了来自我国4个省份的103株假禾谷镰孢菌对氟唑菌酰羟胺的敏感性,其平均EC50值为0.0162μg/mL,敏感性频率分布均呈单峰曲线,表明田间不存在氟唑菌酰羟胺的天然抗性菌株,该平均值可作为田间抗性监测的敏感基线。通过室内药剂驯化共获得了4株氟唑菌酰羟胺抗性突变体,所有突变体的抗性倍数均大于300倍,且抗性水平表现稳定,但突变体的生存适合度与亲本相似或显著低于亲本菌株。交互抗性分析结果表明,氟唑菌酰羟胺与三氟吡啶胺(cyclobutrifluram)和氟吡菌酰胺(fluopyram)具有正交互抗药性,但与多菌灵、戊唑醇和氰烯菌酯无交互抗药性,综合分析表明,假禾谷镰孢菌对氟唑菌酰羟胺具有中等水平抗性风险。进一步克隆分析比对了抗性突变体和敏感亲本菌株中的FpSdhA/B/C1/C2/D基因,发现抗性突变体中存在FpSdhC1-A83V/R86K点突变。分子对接结果显示,这两种单独的点突变导致药剂与FpsdhC1的结合能显著降低,表明靶标蛋白的点突变FpsdhC1-A83V/R86K是导致假禾谷镰孢菌对氟唑菌酰羟胺高水平抗性的主要原因。该研究为指导小麦茎基腐病的科学防控及合理用药提供了重要的理论依据和数据支撑。

       西北农林科技大学植物保护学院博士生李怡文为论文的第一作者,苗建强副研究员和刘西莉教授为论文的共同通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划项目(2022YFD1400900)和陕西省创新人才推进计划-科技创新团队项目(2020TD-035)的资助。

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