近日，北京農(nóng)學(xué)院王維香教授團(tuán)隊(duì)與北京市農(nóng)林科學(xué)院趙久然研究員團(tuán)隊(duì)合作在Plant Biotechnology Journal期刊上發(fā)表題為“Maize Knows Friends or Foes? The Dark Side of Trichoderma asperellum as a Maize Ear Rot Pathogenic Fungus”的研究成果。北京農(nóng)學(xué)院王維香教授、北京市農(nóng)林科學(xué)院肖森林副研究員以及北京農(nóng)學(xué)院碩士研究生闕凡為論文第一作者，北京市農(nóng)林科學(xué)院趙久然研究員、王榮煥研究員、宋偉研究員和北京農(nóng)學(xué)院王維香教授作為通訊作者。

王維香教授團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)三年系統(tǒng)性的調(diào)查與研究，在6?。▍^(qū)、市）9個(gè)市縣廣泛采集了26份青綠色穗腐病果穗樣品。通過對這些樣品中的26個(gè)分離菌株進(jìn)行細(xì)致的形態(tài)學(xué)鑒定，成功分離出23株木霉（Trichoderma spp.）和3株青霉（Penicillium spp.）。進(jìn)一步運(yùn)用先進(jìn)的分子生物學(xué)技術(shù)對23株木霉菌進(jìn)行鑒定，最終確定其中17株為哈茨木霉，6株為棘孢木霉。為了確保結(jié)果的準(zhǔn)確性，團(tuán)隊(duì)還進(jìn)行了DNA測序及Blast序列比對分析，結(jié)果顯示棘孢木霉菌株的18S rDNA部分序列、ITS1 - 5.8S - ITS2全部序列和28S rDNA部分序列片段與NCBI網(wǎng)站上的棘孢木霉同源性極高，相似性均在99%以上，為棘孢木霉是致病真菌提供了有力的分子證據(jù)。

為了深入探究棘孢木霉的致病機(jī)制，團(tuán)隊(duì)選取代表性棘孢木霉菌株Tr10進(jìn)行全基因組測序，并重新組裝其基因組。經(jīng)過不懈努力，成功揭示了該基因組的詳細(xì)信息：大小為37.53Mb，含有8條染色體及7244個(gè)編碼基因，GC含量為47.74%。與棘孢木霉參考基因組的平均核苷酸身份（ANI）達(dá)93.34，共線性區(qū)段占比92.98%，遠(yuǎn)高于與哈茨木霉的同源性（共線性區(qū)段僅50.38%）。轉(zhuǎn)錄組學(xué)數(shù)據(jù)分析進(jìn)一步表明，棘孢木霉侵染會(huì)重編程籽粒轉(zhuǎn)錄組表達(dá)，影響植物-病原互作、激素信號(hào)傳導(dǎo)等關(guān)鍵信號(hào)通路。

在實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證環(huán)節(jié)，團(tuán)隊(duì)通過果穗針刺注射法，將田間分離的6株棘孢木霉菌株接種到玉米果穗上，所有接種的果穗均引發(fā)了嚴(yán)重的穗腐病。

棘孢木霉是一種全新的玉米穗腐病病原真菌