2018-11-15 10:34:50
英國《自然》雜志11日在線發(fā)表的生物技術(shù)文章稱，美國科學(xué)家團(tuán)隊通過發(fā)掘真菌基因組，找到了一種天然除草劑的新作用機(jī)理。面對世界范圍內(nèi)除草劑抗性日益加重，這一發(fā)現(xiàn)或能為急需新配方的除草劑“軍團(tuán)”增添“新兵”。
當(dāng)前，使用化學(xué)除草劑已成為農(nóng)業(yè)防除雜草最主要的手段。但隨著除草劑大量頻繁使用，抗性雜草以驚人的速度蔓延開來，并始終伴隨著全球農(nóng)業(yè)的發(fā)展。鑒于此，科學(xué)家們一直希望能發(fā)掘到全新配方的除草劑。
在本研究中，加州大學(xué)洛杉磯分校科學(xué)家團(tuán)隊查找了絲狀真菌的基因組，發(fā)現(xiàn)其中很多能產(chǎn)生幫助定殖、殺死植物的化合物，使其成為一種有效的除草劑潛在來源?？紤]到代謝酶二羥酸脫水酶（DHAD）是植物生長所必需的生物合成途徑的最后一步，研究人員特地尋找靶向DHAD的化合物。由于這一途徑在動物中并不存在，便成了除草劑研發(fā)中最常見的靶標(biāo)。不過，此前從未研發(fā)出作用于植物的天然DHAD抑制劑。
研究團(tuán)隊通過為真菌生存提供自身抗性的額外DHAD基因序列，尋找編碼DHAD抑制劑的生物合成基因簇。經(jīng)過考察常見的土壤霉菌土曲霉（Aspergillus terreus）等各種真菌，研究人員發(fā)現(xiàn)有一種基因簇可以編碼酶，這些酶能產(chǎn)生已知的真菌產(chǎn)物——“aspterric酸”。研究人員還發(fā)現(xiàn)，“aspterric酸”正是DHAD的抑制劑，經(jīng)測試證實作為噴霧式除草劑效果良好。
此外，研究團(tuán)隊證實，他們發(fā)現(xiàn)的這種自身抗性基因并不會受到“aspterric酸”的影響；把抗性基因轉(zhuǎn)移到植物中后，植物也會對新型除草劑產(chǎn)生抗性。因此，這些發(fā)現(xiàn)不但有助于解決雜草除草劑抗性日益加大的問題，同時也證明了抗性基因?qū)虻姆椒?，可用于發(fā)現(xiàn)更有效的、具有生物活性的天然產(chǎn)品。
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