我院植物保護研究所作物土傳病害生物防治創(chuàng)新團隊，近期在芽胞桿菌生物膜調控機制解析方面取得了新進展，發(fā)現(xiàn)了生防枯草芽胞桿菌新的生物膜調控因子，揭示了其在小麥根際-枯草芽胞桿菌-假禾谷鐮孢菌互作系統(tǒng)中調控生物膜形成，參與小麥根際定殖和防治小麥莖基腐病新的作用機制。相關成果 “Double-wing motif protein is a novel biofilm regulatory factor of the plant disease biocontrol agent, Bacillus subtilis”發(fā)表于國際農林學科領域著名期刊《Journal of Agricultural and Food Chemistry》（中科院1區(qū)，Top期刊）雜志。

     生物膜又稱生物被膜（Biofilm），是附著于任何物體表面，被自身及其它微生物產(chǎn)生的胞外大分子包裹的微生物多細胞聚集體。生防細菌的生物膜形成能力對于作物根部定植以及生防能力的有效發(fā)揮具有重要的理論和實際意義，然而生防細菌—枯草芽胞桿菌的生物膜調控機制尚不清晰，有待于進一步挖掘。
     該研究通過突變體庫篩選，首次發(fā)現(xiàn)了生物膜形成相關新基因orf04391；并首次證明了該基因對產(chǎn)芽孢、粘附、定殖、生物膜的量及對小麥莖基腐病防效等方面的影響；結合比較轉錄組和熒光定量PCR試驗，推測該新基因通過Spo0A-SinI/SinR路徑調控枯草芽胞桿菌生物膜的形成；利用染色質免疫沉淀和凝膠阻滯試驗解析了新調控因子Orf04391在體內外與sinI轉錄調控區(qū)域的結合活性，揭示了該基因作為DNA結合蛋白參與了生物膜起始基因sinI的轉錄，調控枯草芽胞桿菌生物膜的形成和芽孢的產(chǎn)生。該研究對于枯草芽胞桿菌定殖改造、小麥根際定殖規(guī)律和指導 防治小麥莖基腐病提供了新參考。也為下一步全面系統(tǒng)的挖掘新的生物膜調控基因及其調控機制研究提供了新思路。

     我院植物保護研究所作物土傳病害生物防治創(chuàng)新團隊的董遷遷博士為論文第一作者，楊麗榮研究員為通訊作者，加拿大圭爾夫大學Paul H. Goodwin教授和河南農業(yè)大學吳坤教授等參與了該項研究。本研究得到了中原科技創(chuàng)新領軍人才項目（234200510010）、河南省重點研發(fā)專項（241111112800）、河南省農業(yè)科學院科技創(chuàng)新團隊專項（2023TD15）等項目的資助。論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.jafc.4c02192