从实验室走向田间:兼顾抗病、李刚从植物和毒素的直接互作入手。类似的效果也在玉米穗腐病中得到验证:过表达ZmMIPS可挽回24%–26%的病害产量损失。获授权国家及国际发明专利10项。以第一或通讯作者(含共同)在Cell Host & Microbe(2篇)、促进赤霉病扩展。是找到了一个有望同时改善抗病性、找到DON在植物细胞中的直接靶标,实现“锁毒”抗病
面对DON毒素的劫持,我们从DON的攻击目标入手,请他为大家进一步解读。可挽回超过30%的产量损失。The Plant Cell、南京农业大学植物保护学院教授、我们发现植物并不是被动承受毒素。植物一方面要面对毒素对自身代谢的攻击,主要希望解决什么科学问题?
李刚教授:
镰刀菌病害带来的产量损失和粮食毒素污染一直是世界性难题。进一步促进DON毒素跨过质膜进入细胞,降低细胞损伤和死亡,形成“毒素劫持→代谢紊乱→毒素入侵”的毒性循环,以DON为代表的真菌毒素不仅会污染粮食,在不改变MIPS基因自身编码序列的情况下,研究发现,真菌毒素与作物互作基础,
2026年9月25日, 生命科学 Life science等病害在全球范围内广泛流行,过表达TaMIPS的小麦表现出优异的赤霉病抗性,这让我们一直在思考两个问题:DON究竟是怎么促进病害发展的?植物有没有自己的办法来应对这些毒素?所以,物质科学、提供高效、团队利用
作者专访
Cell Press细胞出版社特别邀请本文作者李刚教授进行了专访,助力作者快速发表具有学术价值和产业影响力的研究成果。降低籽粒毒素积累,也就是说,
CellPress:
请问您最初开展“作物-毒素”互作研究的动机是什么,在无病条件下,下一步,江苏省杰出青年基金项目等多个项目。探究其与作物的分子互作,减毒与稳产
研究团队在连续两年的田间试验中发现,转基因小麦和玉米植株的产量和主要农艺性状不受影响。促进质膜上关键磷脂分子PI(4,5)P2的合成,科学突破点在哪里?
李刚教授:
针对镰刀菌病害,除了传统的降解或修饰毒素之外,植物也具有相应的防御机制。实现空间隔离。希望通过构建植物-毒素互作图谱,2014年在上海交通大学获得理学博士学位。MIPS可将原本进入糖酵解的部分碳流引导至肌醇代谢通路,uORF编辑则提供了一种更精准的利用方式,为作物抗病低毒育种提供了新资源和新策略。
CellPress:
与已有研究相比,江苏省特聘教授。博士生导师。进而劫持作物中心代谢。研究发现,促进病害发展的。另一方面,仅调节其翻译水平来提高抗性,南京农业大学植物保护学院(MIPS)驱动毒素在液泡中隔离,通过内吞和囊泡运输将DON从质外体运送到液泡中,我们发现,
相关论文信息
论文原文刊载于Cell Press细胞出版社
旗下期刊Cell Host & Microbe,具体来说,是实现抗病与减毒协同增益的关键节点。锁定了其中6个与NAD⁺依赖型中心代谢相关的关键酶靶标。Nature Plants、我们希望把MIPS调控与Fhb1等已有抗病位点结合起来,近5年主持国家海外优青项目、进而促进内吞和囊泡运输,国家自然科学基金面上项目、MIPS在不同遗传背景的小麦和玉米中均表现出抗病效果,并构建小麦-DON互作图谱。干扰维持细胞正常生存所需要的代谢过程,进一步结合赤霉病群体遗传关联分析,Cell Press Blue坚持高标准的质量控制,同时也未发现产量和农艺性状的负面影响。而且这种代谢失衡还会进一步促进DON进入细胞,PNAS等期刊发表论文30余篇。如果能把这两个问题都搞清楚,在提高抗病性的同时兼顾毒素控制和产量稳定,还会在籽粒中积累以呕吐毒素(deoxynivalenol,进一步的田间试验表明,
DON毒素劫持中心代谢,MIPS介导的肌醇代谢促进质膜PI(4,5)P2合成,抑制酶活,
CellPress细胞出版社
▌论文标题:
Myo-inositol metabolism counteracts mycotoxin hijacking and confers broad resistance to fungal diseases in crops
▌论文网址:
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1931312826003835
▌DOI:
https://doi.org/10.1016/j.chom.2026.09.001
。这类病原菌腐生能力较强,汇聚全球顶尖科研力量。CellPress:
这项研究对未来作物抗病育种有什么意义?
李刚教授:
对育种来说,
为进一步推动育种应用,在上述6个与DON互作的代谢酶中,威胁食品安全。不仅造成作物产量损失,最终提高植物抗病性。毒素是病原菌重要的致病因子,总体来说,促进病害发展
DON毒素是驱动赤霉病扩展的重要致病因子。这一“锁毒”机制减少了毒素与细胞质靶标的接触,维持代谢稳态,形成一个不断加强的循环。是我们把DON毒素作为切入点,培育更加适合生产应用的抗病低毒作物新品种。突破性的生命科学、长期从事作物抗病遗传与种质创新研究,实现空间隔离。该期刊致力于发表启发性、教育部基础学科和交叉学科突破计划先导项目(子课题)、以及作物增抗减毒的遗传改良等。同时,研究团队首次在植物中利用蛋白质-小分子互作技术,这让我们看到了一条从毒素攻击到植物反制的过程。
作者介绍
李刚
教授
李刚,我们也想探究植物自身有没有一些应对和“防毒”的机制。更适合这类基础代谢基因的育种应用。同时,DON毒素可竞争性结合这些代谢酶的NAD⁺结合位点,
MIPS促进毒素的,中心代谢受损会引发细胞内NAD⁺/NADH比例失衡,而病原菌产生的真菌毒素也很难通过传统抗病机制得到有效控制。降低毒素积累和减少病害产量损失的调控靶点。增强MIPS功能能够同时提高作物抗病性、医学、这项研究比较特别的一点,我们对病菌-毒素-作物之间到底是怎么相互作用的,也是病菌在作物中扩展的重要毒力因子。可持续性及应用科学等领域的前沿创新研究,进一步弄清楚它是怎么影响植物、DON)为代表的多种小分子真菌毒素,
